Как работает гидроусилитель руля? Его принцип и полное описание

Как работает гидроусилитель руля? Его принцип и полное описание

Скачать PDF

Знать, как работает гидроусилитель руля очень важно для каждого автолюбителя, ведь именно он помогает облегчить весь процесс вождения. Удобная езда вместе с гидравлическим усилителем руля повышает безопасность. При отсутствии такого механизма автомобиль становится тяжело управляем, особенно в критические моменты заноса или разрыва шин.

Цель системы ГУР заключается, в исключении всевозможных аварийных ситуаций, преодолевать трудные преграды маршрутного пути. Это неоспоримое преимущество механической установки.

Перед ответом на вопрос, как работает гидроусилитель руля, можно немного вспомнить истории. В самом начале гидроусилители стали устанавливать на грузовые автомобили, так как их водителям часто нужно было усиленно вращать рулевое колесо. Такой фактор вызывал скорую утомляемость. В течении некоторого времени разработчикам удалось применить технологию уменьшенного оборота руля, с расчетом на максимальные углы разворота.

В конечном счете данное усовершенствование поспособствовало не только снять нагрузку в процессе вождения, но и понизить вибрационные удары на руки. Теперь, находясь в пути вместе с гидроусилителем, реакция на любые возникающие помехи существенно повышается.

Структура ГУР и принцип работы

Исходя из структуры, гидроусилитель состоит из таких компонентов:

• бачок рабочей жидкости;
• насос;

Недостатки и возможные проблемы гидроусилителя

Случается, что во время езды автомобиль может попасть в дорожные ямы или какие-нибудь выступы. Обычно в таких нестандартных ситуациях патрубки, отвечающие за сохранность давления жидкости в системе, выходят из строя.

Когда возникает подобная проблема, рекомендуется произвести замену вышеуказанных деталей, так как в штатном режиме гидроусилитель попросту не сможет нормально функционировать. Также сам насос, который занимается подачей жидкости в систему, в таких условиях, вполне способен выйти из строя.

Неисправность ГУР определяется легко — если для выполнения поворота рулем предпринимаются большие усилия, значит где-то нарушена герметичность системы. Разрыв соединяющих шлангов и потеря жидкости, являются основной причиной неисправности.

Крайне нежелательно использовать автомобиль с поврежденным гидроусилителем, ведь из-за этого пострадает все рулевое управление.

Автомобиль с гидроусилителем на дороге становится более подвижным, и это главное его преимущество. В городе механизм полностью себя оправдывает — на малых скоростях присутствует неплохая маневренность и стабильность в управлении. Такие качества могут многое рассказать о том, как работает гидроусилитель руля. Но, на трассе, когда машина набирает очень высокие обороты, как говорит большинство водителей, руль становится как бы «пустым».

Это объясняется тем, что в момент увеличения скорости, происходит пропорционально обратная связь. Дорога перестает чувствоваться водителем, создавая дискомфорт.

Насос гидроусилителя руля: сила для комфортного управления

В каждом современном автомобиле обязательно есть гидроусилитель руля. Давление рабочей жидкости для работы ГУР создается специальным насосом — о назначении насоса гидроусилителя, существующих сегодня типах насосов, их устройстве и работе, а также о техническом обслуживании и ремонте читайте в статье.

Общее устройство гидроусилителя руля

В любом современном автомобиле и колесном тракторе обязательно присутствует система, которая многократно облегчает труд водителя — гидроусилитель руля (ГУР). Усилитель, встроенный непосредственно в рулевое управление, позволяет водителю тратить меньше сил при повороте руля, повышает управляемость и безопасность транспортного средства в любых условиях.

Устройство ГУР зависит от его типа, в настоящее время можно выделить три основных типа гидроусилителей:

• ГУР с раздельным рулевым механизмом и силовым гидравлическим элементом;
• ГУР с совмещенным рулевым механизмом и силовым гидравлическим элементом;
• Реечный ГУР, совмещенный с тягами рулевого привода.

В гидроусилитель с раздельным рулевым механизмом и силовым элементом входит насос, распределительное устройство, силовой гидравлический цилиндр, бачок для рабочей жидкости, система трубопроводов и некоторые вспомогательные элементы. В этом случае силовой цилиндр соединяется с рулевым приводом или непосредственно с колесами, а в штатное рулевое управление вносятся незначительные изменения.

В гидроусилитель с совмещенным рулевым механизмом и силовым элементом входит рулевой механизм с интегрированным распределительным устройством и гидроцилиндром, насос, бачок, трубопроводы и дополнительные элементы. Как и в первом случае, рулевое усилие передается на рулевой привод с помощью дополнительной тяги.

Реечные ГУР — это дальнейшее развитие гидроусилителей с совмещенным рулевым механизмом и силовым элементом. В состав рейки входят поперечные рулевые тяги, а в качестве редуктора используется пара «шестерня-рейка» (откуда данный механизм и получил название). Обычно рейки используются на переднеприводных легковых автомобилях, хотя в последние годы эти механизмы все чаще ставятся на коммерческие грузовики и микроавтобусы.

Во всех этих типах ГУР используются принципиально одинаковые насосы, о которых нужно рассказать подробнее.

Назначение и место насоса в системе ГУР

В системе гидроусилителя в качестве рабочей жидкости используется масло, которое подается к исполнительному механизму под давлением. Насос ГУР как раз и необходим для создания рабочего давления масла в системе.

Насос ГУР устанавливается на силовой агрегат транспортного средства, для чего предусмотрен специальный кронштейн или привалочная поверхность. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала двигателя, привод может быть одного из двух типов:

• Клиноременная передача;
• Шестеренчатая передача.

Клиноременный привод в свою очередь бывает трех видов:

• Один клиновый ремень;
• Сдвоенный клиновый ремень;
• Поликлиновый ремень.

Привод с помощью одного клинового ремня сегодня применяется нечасто, его можно встретить на автомобилях ГАЗель, ВАЗ-2121 и т.д. Привод сдвоенным ремнем чаще используется в отечественных грузовых автомобилях. Поликлиновый ремень применяется на легковых автомобилях, микроавтобусах и коммерческих грузовиках.

Шестеренчатый привод насоса ГУР применяется на грузовиках. Он более сложен, так как двигатель должен изначально разрабатываться под определенный тип насоса. Привод насоса в этом случае тоже осуществляется от коленчатого вала, однако непосредственно крутящий момент на шестерню насоса передается от одной из шестерен привода агрегатов двигателя.

Несмотря на разнообразие насосов, все они имеют принципиально одинаковое устройство.

Типы и устройство насосов, используемых в гидроусилителях

В настоящее время наибольшее распространение получили лопастные (пластинчатые или шиберные) насосы двойного действия (в маркировке насосов отечественного производства обычно присутствуют буквы «Л» или «Ш»). Такие насосы наилучшим образом работают с вязкой несжимаемой жидкостью, обладают высокой производительностью и надежностью, и при всем этом имеют довольно простое устройство.

Основу насоса составляют три компонента — ротор с подвижными пластинами, статор и распределительный диск. Ротор вставлен внутрь овального отверстия статора, и вся эта конструкция устанавливается на герметичный корпус или крышку корпуса насоса. С противоположной стороны ротор и статор закрыты распределительной пластиной с расположенными особым образом окнами. Ротор насажен на вал, через подшипники установленный в корпусе, снаружи насоса вал заканчивается шкивом или шестерней. Пакет из корпуса, статора и крышки стягивается четырьмя болтами.

В насосе присутствует ряд дополнительных компонентов — несколько клапанов (перепускной, предохранительный или нагнетательный), датчики, сальники и уплотнительные кольца, штуцеры, патрубки и т.д.

Необходимо отметить, что сегодня существует два типа насосов ГУР, отличных компоновкой и размещением масляного бачка:

• С бачком, установленным на насосе;
• С вынесенным бачком (ставится в моторном отсеке).

В грузовых автомобилях КАМАЗ, ГАЗ, ЗиЛ и других широко используются насосы ГУР, интегрированные с бачком. Но сегодня больше распространены насосы с вынесенным бачком, что обусловлено удобством компоновки агрегатов на двигателе и в моторном отсеке, а также удобством обслуживания гидроусилителя.

Принцип работы насоса ГУР

Работает лопастной насос довольно просто. Ротор, вставленный в статор с овальным отверстием, образует две замкнутых серповидных полости, в которые выходят под два окна — через одно из них масло подается из бачка, а через другое оно под давлением выходит в систему. Лопасти (шиберы) установлены в ротор с некоторым зазором (без натяга), поэтому могут свободно перемещаться по пазам ротора вверх и вниз.

При вращении ротора лопасти под действием центробежной силы выдвигаются из своих пазов и упираются в статор, в результате чего между лопастями образуется ряд герметичных полостей. Так как статор имеет овальную форму, то при вращении ротора объем полостей постоянно изменяется — именно на этом и основа принцип действия насоса.

Окно подачи масла на ротор расположено на участке расширения полости статора, здесь оно захватывается расширяющейся полостью между двумя соседними пластинами. Поступление масла в полости обеспечивается их расширением — при увеличении объема образуется разрежение воздуха, в результате которого масло засасывается в полость, полностью заполняя ее. Этот же эффект обеспечивает и поступление нового масла из бачка в насос.

При дальнейшем движении полость с маслом покидает впускное окно и становится герметичным. Но вскоре начинается сужающийся участок статора, на котором лопатки вжимаются в ротор и объем полости уменьшается. Так как полость герметична, масло сжимается, а его давление растет. В определенный момент полость подходит к выпускному окну, и масло под давлением уходит через него в систему. Некоторая часть масла под давлением подается в пазы лопастей ротора, чем обеспечивается более надежный прижим лопастей к стенкам статора.

Так как отверстие в статоре имеет овальную форму, то серповидные полости образуются с двух сторон от ротора, и в каждой из них происходят описанные выше процессы. Именно поэтому насосы такой конструкции названы насосами двухстороннего действия.

Выпуск масла из насоса осуществляется через калиброванное отверстие, имеющее ограниченную пропускную способность. При увеличении частоты вращения коленчатого вала производительность насоса ГУР возрастает, однако все масло не успевает выйти через калиброванное отверстие, оно по каналу поступает к перепускному клапану, при достижении критического давления клапан открывается и направляет масло либо на впуск насоса, либо в бачок. Это предотвращает неконтролируемый рост давления в системе на высоких оборотах мотора.

Однако давление может возрастать не только из-за роста частоты двигателя, но и по другим причинам — из-за различных засорений или поломок. При чрезмерном росте давления в насосе открывается предохранительный клапан, который также отводит рабочую жидкость на впуск насоса или в бачок. В современных насосах для управления клапанами зачастую используются датчики и электрические приводы.

Вопросы обслуживания и ремонта насосов ГУР

Насос ГУР нуждается в минимальном обслуживании — необходимо следить за появлением утечек, креплением насоса и натяжением его ремня. Обычно насос служит несколько сотен тысяч км пробега и требует вмешательства только при появлении неисправностей.

Наиболее часто в насосе возникают следующие неисправности: износ подшипников, ротора и лопастей, залипание или полная потеря работоспособности клапанов, износ уплотнителей. Все это проявляется ухудшением работы усилителя, а износ деталей выдает себя стуками и повышенным шумом. Также для насоса вредно понижение уровня масла и завоздушивание системы, это тоже проявляется повышенным шумом.

Неисправный насос ГУР, особенно с износом деталей, проще всего заменить в сборе, а большинство современных насосов и вовсе не предусматривают разборки и ремонта. После замены насоса обязательно производится удаление воздуха из системы, и после несложной регулировки ГУР начинает нормально работать.

Гидроусилитель рулевого управления. Устройство, принцип работы, эксплуатация

Содержание статьи открыть закрыть

Современную машину невозможно представить без такого важного элемента в управлении как усилитель руля. Внедрение данного механизма в автомобилестроение ощутимо облегчило жизнь водителям. Управлять транспортными средствами стало значительно легче. Но каждый ли автомобилист знает, что такое гидроусилитель рулевого управления, из каких элементов он состоит и как работает. Обо всем это Авто-Гурман расскажет ниже.

Что такое гидроусилитель руля?

Прежде чем перейти к подробному описанию данного механизма, стоит разобраться, что это такое.

Гидроусилитель руля (аббревиатура ГУР) – гидравлическая система автомобиля, относящаяся к основной части рулевого механизма. Основное предназначение – облегчение управления транспортным средством в момент движения, обеспечение устойчивости на дороге и сохранение «обратной связи».

Устройство ГУР

Современный гидравлический усилитель руля состоит из следующих элементов:

Насос.
Данный элемент механизма обеспечивает систему необходимым давлением для циркуляции жидкости. Современные производители чаще всего используют пластичные насосы, так как они обладают высоким КПД и медленнее подвергаются износу. Насос устанавливается непосредственно на силовом агрегате, а привод работает за счет ременной передачи от коленчатого вала.

Распределитель.
Распределитель служит для направления потока рабочей жидкости (масла) в специальную полость гидравлического цилиндра, а также возвращает ее обратно в бачок. Данная деталь устанавливается либо на элемент рулевого привода, либо на вал. Распределитель может быть осевым – золотник совершает поступательные движения, – или роторным – вращение.

Рулевой механизм.
В данном случае подразумевается основной механизм рулевого управления, без элементов гидравлического усилителя.

Рулевая сошка.
Сошкой является элемент, расположенный на рулевой колонке. Основная ее функция заключается в передаче крутящего момента с колонки на тягу.

Соединительные шланги.
Такие шланги присутствуют в усилителе руля для того, чтобы обеспечивать всю систему циркуляцией рабочей жидкости (масла). Они делятся на два вида: высокого и низкого давления. Шланги высокого давления соединяет гидроцилиндр, распределитель и насос, а по шлангу низкого давления жидкость возвращается обратно в резервуар (бачок).

Бачок.
Бачок – резервуар для масла, которое циркулирует по системе. В нем имеется специальный фильтр для очистки рабочей жидкости, а также специальный щуп, который позволяет автовладельцу проверять уровень масла.

Принцип работы

Теперь пора рассмотреть, как работает гидроусилитель рулевого управления.

При неподвижном рулевом колесе центрирующие пружины удерживают золотник в среднем положении. В этот момент рабочая жидкость свободно перемещается по всей системе, за счет правильного расположения полости распределителя. Насос в свое время начинает усиленно работать, прокачивая масло по усилителю.

При повороте руля золотник смещается и перекрывает полости для слива жидкости, и она под давлением попадает прямиком в цилиндр. Поворот колес осуществляется за счет воздействия жидкости на поршень и шток.

Когда золотник останавливается, после того как прекращается вращение руля, его корпус переходит в идентичное положение (догоняет золотник). Далее происходит открытие сливной магистрали. После того как распределитель окажется в нейтральном положении поворот колес прекращается.

Это является основным принципом работы гидроусилителя руля. Но стоит обратить внимание и еще на одну особенность.

Когда автомобиль наезжает на препятствие, колеса подвергаются воздействию, стремящемуся повернуть их. Здесь колеса по отношению к золотнику смещают корпус распределителя и перекрывают сливную магистраль. После чего рабочая жидкость поступает в полость цилиндра, и поршень передает усилия на колеса, идущие в обратном направлении. В данном случае такая реакция системы предотвращает поворот колес.

Стоит также отметить, что не стоит бояться отключения насоса. Если он перестанет функционировать, водитель беспрепятственно сможет дальше управлять автомобилем. Единственное что можно почувствовать в такой ситуации, так это то, что руль стал «тяжелее» поворачиваться.

По такому принципу работает любой гидроусилитель руля с осевым или роторным золотником.

Эксплуатация ГУР

Во время эксплуатации, как и любой другой рабочий механизм автомобиля, гидроусилитель рулевого управления может выйти из строя. Причины здесь разнообразны: недостаточный уровень масла, нарушена герметичность системы, ослабления ремня привода и т.д.

Чтобы избежать неприятностей следует выполнять следующие рекомендации:

Регулярно проверять уровень масла в накопительном резервуаре (бачке).

Проверять натяжение ремня привода.

Постоянно следить за герметичностью системы. Если заметны утечки, то их следует незамедлительно устранить самостоятельно или в специализированном сервисе.

Один раз в год производить замену фильтрующих элементов в гидроусилителе.

Не удерживать рулевое колесо в крайнем положении более пяти секунд. Это приведет к перегреву масла и станет причиной быстрого износа деталей.

Стараться меньше ездить по ямам и объезжать препятствия.

При максимально вывернутых колесах не стоит увеличивать обороты двигателя. Из-за повышения давления в системе могу повредиться уплотнительные элементы. Результатом станет нарушение герметичности.

Авто-Гурман рекомендует придерживаться данных рекомендаций и выполнять их регулярно.

Преимущества ГУР

К основным преимуществам гидроусилителя руля можно отнести:

• Обеспечение комфорта в управлении.
• Повышение безопасности движения.
• Возможность управления автомобилем при неработающем насосе.
• Смягчение ударов, передающихся на рулевое колесо.
• Снижение оборотов руля.Увеличение маневренности.
• Обеспечение «чувства дороги» и кинематического следящего действия.

Вот основные плюсы присущие гидравлическому усилителю руля. Как видно они играют не малую роль в управлении автомобилям и обеспечении безопасности движения.

Однако есть у данного усилителя и некоторые минусы.

Недостатки ГУР

К разряду недостатков можно отнести несколько моментов:

Насос гидроусилителя работает от двигателя. Следовательно, он забирает у силового агрегата часть мощности.

ГУР нуждается в постоянном наблюдении и ежегодном техническом обслуживании.

В гидроусилителе руля отсутствует функция настройки режимов работы для определенных условий движения.

Из всего видно, что положительных моментов гидроусилитель рулевого управления имеет намного больше чем отрицательных.

На этом знакомство с гидроусилителем руля завершено. Авто-Гурман постарался подробно и доступно преподнести информацию о данной системе. Любые вопросы и непонятные моменты можно уточнить в комментариях.

Рулим пальчиками или почему так легко жить с гидроусилителем?

И тема сегодняшней статьи: устройство рулевого управления с гидроусилителем.

Уважаемые коллеги-автолюбители, вряд ли вы будете спорить с тем, что приятно, когда руль машины поворачивается легко, практически одним пальцем.

Что же позволяет превратить тяжело управляемого монстра в послушную ласточку? Есть такое приспособление – гидроусилитель руля!

При управлении автомобиля с гидроусилителем руля возникает чувство полного контроля над авто, а поездка приносит одно удовольствие.

Но так было не всегда. Если среди вас имеются владельцы «классики» от ВАЗ, то они, наверняка, знают, каково это – настоящая физическая работа за рулём.

Давайте разберёмся, что это за зверь, этот гидроусилитель, и с чем его едят.

ГУР: от грузовой техники до легковушек

Гидравлический усилитель рулевого управления (ГУР) – это узел, спрятанный в недрах наших автомобилей, который создаёт дополнительные усилия для поворота колёс, тем самым помогая нам рулить без напряжения мускул.

Несмотря на то, что использование этих устройств на легковых машинах началось примерно с конца 50-х годов прошлого столетия, они ещё долгие десятилетия считались чем-то экзотическим.

Тем не менее, история ГУР уходит корнями даже не в 50-е, всё началось гораздо раньше. Так, первый патент на устройство, напоминающее нынешний гидроусилитель руля был получен аж в 1902 году.

Последующие годы, ознаменованные бурным развитием автопрома, определили нишу, где гидроусилитель чувствовали себя лучше всего и считались наиболее полезными – это грузовая техника.

Первыми попробовали применить этот девайс на легковушках специалисты из Rolls-Royce в 20-х годах, но их инновация тогда так и не прижилась.

В наши дни это звучит, конечно, дико – гидроусилители сейчас являются почти стандартным устройством для всех авто, иногда, правда, уступая место более продвинутым электрогидроусилителям и электроусилителям.

Устройство рулевого управления с гидроусилителем

Как же устроен классический ГУР? Основными элементами любого гидроусилителя являются следующие:

• бачок для рабочей жидкости (как правило, специального масла);
• насос;
• набор соединительных шлангов;
• распределитель;
• гидроцилиндр.

Функционируют все вышеперечисленные детали по такой схеме. Когда Вы едете прямо и не планируете поворот, гидроусилитель уже работает. Если точнее, работает насос, раскручивающийся приводом от коленвала мотора и нагнетающий давление масла в системе.

Как только руль повернулся, за дело принимается распределитель, в недрах которого находится один из важнейших элементов всего ГУР – золотник.

Он двигается синхронно с баранкой и открывает при определённом положении доступ для рабочей жидкости в ту или иную полость гидроцилиндра. Масло, попавшее в него, давит на поршень, связанный с системой тяг рулевого механизма, и происходит поворот колёс.

Как видите, алгоритм работы гидроусилителя довольно прост и понятен. Кстати устройство рулевого управления с гидроусилителем устроено таким образом, чтобы при его поломке, контроль над автомобилем не терялся.

Правда, в этом случае вы прочувствуете все прелести механического типа привода рулевого управления.

И гидроусилитель требует внимания

В завершении несколько слов об уходе за гидроусилителями автомобиля. Как и любой другой механизм, он требует к себе определённого внимания. На самом деле, правил немного, и соблюдая их, Вы однозначно продлите жизнь Вашего авто. Вот основные:

• контроль и замена масла в бачке ГУР (не реже одного раза в два года);
• регулярная замена фильтра в бачке;
• если обнаружили протечку в гидроусилителе – сразу же в сервис;
• регулярная проверка натяжения ремня привода насоса ГУР.

На этом, друзья, мы будем заканчивать наш рассказ о гидравлическом усилителе рулевого управления машин.

Подписывайтесь на блог, и вы гарантированно не пропустите свежие и интересные публикации, посвящённые устройству автотехники.

Гидроусилитель рулевого управления

Как мы знаем на большинстве современных автомобилей установлен гидроусилитель руля. Главная функция, которую выполняет гидроусилитель рулевого управления, – это обеспечение максимального комфорта при управлении автомобилем. Механизм рулевого управления с гидроусилителем основан на специальной технологии, которая применяется в большинстве автомобилей современного стандарта. Принцип работы гидроусилителя руля для многих автолюбителей остается неопознанным материалом. В этой статье мы расскажем о том, что такое гидроусилитель руля, а также дадим некоторые пояснения по данной теме.

Применение ГУРа в автомобильной индустрии

Гидроусилитель руля уже давно применяется на большинстве видов транспорта. В данные категории можно записать такие типы автомобилей как: грузовики, легковые автомобили и другая спецтехника.

Главная задача, которую выполняет гидроусилитель руля это помощь водителю при маневрировании. Схема его работы заключается в том, чтобы давление масла в системе ГУРа способствовало беспрепятственному передвижению гидравлического цилиндра, который напрямую связан с системой управления.

Данное устройство расположено в корпусе рулевой рейки или колонки (зависит от типа автомобиля). Система шлангов соединяет ГУР с его насосом, который в свою очередь вращает вал двигателя с помощью приводного ремня. Специальные клапаны в системе регулируют давление на столько, сколько это необходимо.

Как правило, в большинстве автомобилей объем системы ГУР составляет от одного до полутора литров жидкости. Конечно, для грузовых автомобилей данный объем составляет около 5 литров.

Главное усилие, которое создает ГУР, определяется тем, насколько повёрнут рулевой вал, а именно градусом открытого клапана.

Расположение и устройство

На большинстве автомобилей ГУР располагается на подрамнике передней подвески. С помощью системы шлангов производится в соединении ГУРа с его насосом. В свою очередь насос закреплен на двигателе с помощью специального кронштейна.

Подача гидравлики к насосу осуществляется также с помощью шлангов, которые приходят к бачку или резервуару с маслом. Некоторые насосы оборудованы небольшими баками, уже закрепленными на его корпусе, такое устройство является наиболее успешным, так как отсутствуют лишние шланги и крепления.

Коленчатый вал двигателя приводит в движение насос гидроусилителя посредством приводного ремня. В устройстве приводного ремня предусмотрен натяжной ролик, который убирает провисание ремня, и осуществляет его должную натяжку.

В момент нагрузки на ГУР повышается сопротивление насоса, в это время вступает в работу натяжной механизм, не позволяя ремню проскальзывать.

В современном автомобилестроении применяются и другие устройства усиления рулевого колеса. Например, некоторые производители практикуют использование электронного устройства для усиления руля, в котором установлен электромотор, что значительно снижает нагрузку на двигатель. По уровню комфорта ГУР и ЭУР практически не отличаются, но если говорить о надежности, то устройство ГУР является наиболее предпочтительным вариантом.

Давление в системе ГУР доходит до 180 атмосфер, это почти столько, сколько выдерживают углекислотные баллоны. Для удержания такого давления в схеме ГУР применяются специальные шланги.

Обслуживание и ремонт

Для более надежной и долгой службы, необходимо проводить обслуживание системы ГУР и его компонентов. Для этого достаточно лишь регулярно производить замену жидкости. Крайне не рекомендуется вращать руль на неработающем моторе, так как повышается нагрузка на клапаны всей схемы. Также необходимо регулярно производить смазку вала рейки и замену ее пыльников, это нужно для того, чтобы в рабочую полость, под давлением не попадала лишняя грязь.

Что касается ремонта, здесь значительно сложнее, так как производить ремонт рулевой рейки необходимо на специальном оборудовании. В некоторых случаях ремонт полностью невозможен.

Во избежание поломок мы рекомендуем регулярно проводить осмотр жидкости на предмет ее чистоты и должного уровня.

Замена жидкости

Для замены гидравлической жидкости необходимо сначала откачать первую порцию из бачка ГУР. Используйте шприц максимального объема, и выкачивайте жидкость через горловину бачка. Внимательно запоминайте, сколько вы слили жидкости.

1. Открутите нижний шланг рулевой рейки, после чего слейте оставшуюся жидкость в отдельную тару. Чтобы жидкость лучше вытекала, вращайте руль от упора до упора несколько раз, тем самым вы полностью освободите механизм от жидкости.
2. Соедините все шланги и патрубки, после чего залейте столько жидкости, сколько необходимо. Используя щуп, проверяйте уровень и доливайте столько, сколько нужно масла.
3. В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля вы найдете, сколько необходимо литров жидкости для вашего ГУР.
4. Закройте крышку бачка, после чего запустите двигатель.

Внимание! Не оставляйте крышку открытой в момент работы мотора, иначе давление вытеснит всю жидкость наружу.

1. Вращайте рулевое колесо от упора до упора до тех пор, пока не прекратится посторонний шум.
2. Заглушите мотор, после этого можно открыть крышку бачка и долить необходимую порцию жидкости.

Замену жидкости можно считать завершенной.

Заключение

Подводя итоги, можно сказать, что ГУР является отличным решением для повышения ездового комфорта при маневрировании и движении автомобиля. Мы рекомендуем тщательно проводить профилактику и замену жидкости ГУРа для продления срока его службы.

Гидроусилитель руля, рулевого управления. Устройство. Принцип действия. Схема

Принцип действия и устройство гидроусилителя руля (10+)

Требования к устройству

Гидроусилитель руля — это важная система, которая должна обладать следующими характеристиками:

• Должна обеспечивать механическую связь в поворотном механизме даже при выходе системы из строя
• Должна обеспечивать изменяемое усилие, необходимое для поворота колес, в зависимости от скорости (от большего к меньшему)
• Должна обеспечивать обратную связь на руль (информативность рулевого управления)

Принцип действия гидроусилителя

Давайте для начала определим, что такое гидроусилитель. Вообще говоря, усилитель, это любое устройство, в котором небольшой сигнал (усилие) управляет мощным сигналом (усилием), таким образом, создавая свою мощную копию. Гидроусилитель не является исключением. Мощным сигналом в нашем случае будет контур с высоким давлением, которого достаточно для того, чтобы выполнять необходимую нам работу: двигать поршень со штоком.

Осталось узнать, как управлять этим контуром. Для этого придумали камеру с поршнем. Слева и справа от поршня получаются две камеры. Если мы будем заполнять жидкостью левую камеру, из правой жидкость будет возвращаться в бачок, а поршень будет двигаться вправо. Если будем качать жидкость насосом в правую камеру – поршень будет двигаться влево. Для управления достаточно создать специальный шток, который будет открывать левый или правый клапан. Он называется золотник. И двигать этот золотник очень легко. Попробуйте в ванной заткнуть пальцем кран. Вряд ли у вас это получится. А вот кран вы открываете и закрываете очень легко.

Принципиальную схему вы можете посмотреть на рисунке:

Называется эта система следящим гидроприводом.

Схема, устройство гидроусилителя рулевого

В автомобиле все практически так же. Рулевая колонка соединена зубчатой передачей с рейкой, обеспечивая постоянную механическую связь и работу в любых режимах. С одной стороны от руля по оси колес находится силовой цилиндр, куда насосом подается жидкость. Электронасос соединен с блоком управления, который либо уменьшает его обороты, либо увеличивает, увеличивая давление в системе, в зависимости от оборотов двигателя, скорости автомобиля, скорости вращения рулевого колеса, угла поворота колес. Пока руль установлен в нулевом положении, жидкость циркулирует по контуру и не подается ни в одну из камер силового цилиндра. Как только вы начинаете поворачивать руль, специально спроектированный золотник поворачивается и открывает соответствующий клапан – левый или правый. Жидкость начинает нагнетаться в соответствующую камеру, помогая вам поворачивать руль.

Вот схема системы гидроусиления:

1 — датчик усилителя руля, 2 — сигнал о скорости поворота рулевого колеса, 3 — рулевой механизм, 4 — обратный клапан, 5 — бачок рабочей жидкости, 6 — редукционный клапан, 7 — шестеренный насос, 8 — блок управления усилителем руля, 9 — электродвигатель, 10 — сигнал о скорости движения автомобиля, 11 — диагностический сигнал, 12 — сигнал о частоте вращения коленчатого вала двигателя.

К рабочей жидкости в усилителе руля предъявляются такие же требования, как к жидкости в гидротрансформаторе автоматической коробки переключения передач. Так что нередко в гидроусилителе используется та же жидкость, что и в АКПП (красная такая).

Из описания и схемы видно, что источником энергии для гидроусилителя является двигатель автомобиля. Так что устройство функционирует только при работающем двигателе.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Автомобильный дифференциал. Блокировка. Самоблокирующийся. Повышенного.
Устройство и принцип действия дифференциалов, в том числе блокирующихся и самобл.

Как застопорить гайку на шпильке? Вибростойкое крепление.
Как зафиксировать резьбовое соединение, застопорить гайку, чтобы она не открутил.

Инжекторный двигатель. Моновпрыск / распределенный впрыск. Неисправнос.
Обзор видов инжекторного двигателя и их неисправностей. Аварийный режим. Приемы .

Поломки двигателя внутреннего сгорания. Нет искры. Неисправности газор.
Обзор неисправностей автомобильного двигателя. Отсутствие искры. Неисправен ГРМ.

Когда менять машину на новую? Обслуживать ли автомобиль у дилера? Плат.
Когда имеет смысл обновить машину? Точный математический ответ. Стоит ли проводи.

Устройство и принцип работы насоса гидроусилителя руля (ГУР). Основные неисправности запчасти.

16 февраля 2021 г.

381

Время на чтение: 4 мин.

Устройство, принцип работы и признаки неисправности насоса гидроусилителя руля

Насос гидроусилителя это устройство предназначенное для перевода механической энергии в давление масла циркулирующего в системе. За счет этого происходит нагнетание жидкости под давлением в рулевой механизм. В большинстве современных машин применяют пластинчатые центробежные насосы, как правило, двухтактного действия. То есть за одно вращение вала цикл нагнетания происходит дважды, то же относится к всасыванию.

Назначение устройство и работа насоса гидроусилителя руля

Хотя конструкция этого узла может немного отличатся в автомобилях разных марок, принципиально устройство насосов гидроусилителей практически не различается. Практически все они относятся к пластинчатому типу. Это наиболее простые и надежные изделия с высоким сроком службы, достаточной надежностью. В качестве регулирующего устройства может использоваться распределяющий золотник либо блок электронного управления.

Система ГУР используется повсеместно так как обеспечивает значительное облегчение усилий водителя прикладываемых к рулю при управлении транспортным средством. Кроме того, она значительно ослабляет вибрацию и толчки, передающиеся на руль с передних колес. До ее изобретения и начала массового использования в середине прошлого века работа водителя была крайне тяжелой, требовала большой физической силы. Важно помнить, что помимо достоинств это устройство не лишено и недостатков. К их числу относят:

— Работающий ГУР отнимает часть мощности двигателя.

— Некоторые детали конструкции подвержены износу и требуют регулярного обслуживания/замены.

Также работа ГУР приводит к повышению расхода топлива. Величина перерасхода не слишком велика, но ее также нужно учитывать.

Насос ГУР: устройство

Насосы, являющиеся неотъемлемым частями ГУР имеют приблизительно одинаковое строение. Они состоят из следующих узлов:

1. Шкив. В этом качестве используется механическая передача (ремень) соединяющая насос с движком. Также для обеспечения работы может использоваться специальный электромотор.

2. Вал, оснащенный подшипником либо втулкой, к которым прикрепляется шкив.

3. Торцевые диски. Устанавливаются в двух экземплярах, имеют отверстия для перемещения масла.

4. Ротор. Крепится к валу, оснащен пластинами обладающими некоторой степенью подвижности.

5. Статор. У двукратных насосов имеет эллиптическую форму, у однократных – круглую.

6. Корпус. Оснащается крышками сверху и снизу.

7. Уплотнители. Разнообразные прокладки и уплотнительные кольца служат для дополнительной герметизации агрегата.

В структуру любого насоса ГУР обязательно входят датчики давления. С их помощью происходит мониторинг работы системы, при ее поломке жидкость подается в обход.

Основные неисправности насоса гидроусилителя

Хотя устройство считается достаточно надежным, в нем присутствует достаточно много движущихся частей, поэтому вероятность поломки всегда есть и чем больший пробег автомобиля без ТО, тем она выше. При появлении проблем в этом узле первыми признаками станут:

1. Необходимость прикладывать физические усилия для вращения руля.

2. Вибрации, передающиеся на руль от колес.

3. Посторонний шум усиливающийся при поворотах.

4. Ухудшение маневренности автомобиля в результате недостаточного поворота колес.

Все эти симптомы свидетельствуют о поломках либо неполадках в работе ГУР. Чаще всего можно встретить такие неисправности насоса гидроусилителя:

— Засорение фильтрующего элемента. Устраняется путем замены вышедшей из строя детали. Возникает при длительном отсутствии обслуживания и замен рабочей жидкости.

— Недостаточное количество масла в системе. Решается достаточно легко путем замены масла. Важно подробнее изучить причину недостатка, так как в норме система герметична и уровень жидкости практически не снижается. Причиной может стать разгерметизация системы и появление протечек, что потребует дополнительного ремонта.

— Износ ременной передачи. Требует полной замены ремня, также достаточно легко решаемая проблема.

— Засорение клапанов и гидросистемы в целом. Нередко является следствием значительного износа всех узлов. Поэтому помимо полной замены жидкости и фильтров может потребоваться ремонт либо обновление всей ГУР.

— Разгерметизация. Возникает в следствие нарушения целостности уплотнительных элементов. Это наиболее уязвимые детали ГУР, которые быстрее остальных выходят из строя.

Чтобы избежать большей части этих проблем, рекомендуется регулярно проходить ТО и своевременно устранять износившиеся детали до возникновения серьезной поломки. Также стоит периодически проводить замену масла. Делать эту операцию нужно не часто, раз в 3-5 лет.

Гидроусилитель руля (ГУР) — что, как и зачем?

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.

Гидроусилитель — что это и зачем

Как вы уже поняли, изначально он создавался для упрощения поворота рулевого колеса на специальных автомобилях, где он затруднен в связи с большим передаточным числом рулевого механизма. Сейчас же это устройство успешно применяется практически на всех автомобилях, делая их маневреннее и отзывчивее на повороты руля.

Практика показала, что применение гидроусилителя сокращает количество оборотов руля и помогает избежать множества аварийных ситуаций, путем резкого маневра в противоположную сторону. Сделать это с обычным рулевым механизмом даже реечного типа достаточно проблематично.

Схема устройства ГУР

Всего существует два вида гидроусилителей рулевого механизма: стандартный и ЭГУР, который комплектуется специальным электронным блоком управления и электромагнитным клапаном. В целом их конструкция схожа и прекрасно впишется в любой рулевой механизм. Сейчас же, большая часть автомобилей комплектуется рулевой рейкой, поэтому рассмотрим устройство ГУР и ЭГУР на ее примере.

В состав основных частей гидроусилителя входят:

1. Распределитель золотникового типа
2. Специальный насос
3. Бачок, в котором хранится рабочая жидкость
4. Рабочий цилиндр
5. Система шлангов патрубков для перемещения жидкости

ЭГУР же может дополнительно комплектуется датчиком скорости, электромагнитным клапаном и специальным блоком управления.

Рабочий цилиндр и распределитель устанавливаются на рулевую рейку и представляют с ним единое целое. Назначение насоса заключается в том, чтобы создать необходимое давление жидкости и приводится в движение при помощи ременной передачи от коленчатого вала двигателя.

Как работает усилитель рулевого управления + Видео

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

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

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

Недостатки

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

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

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

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Некоторых автовладельцев интересует вопрос: как работает гидроусилитель руля. Принцип работы гидроусилителя руля заключается в облегчении управления автомобилем. Его необходимость назревала долгие годы. Раньше, автомобили были легкие, и водителям не требовалась помощь в управлении ими, но с появлением грузовиков, автобусов и прочей тяжелой техники ГУР стал необходимостью, потому что повернуть колеса многотонного автомобили не простая задача даже для сильного мужчины.

Позже гидроусилителем руля были снабжены и легковые машины, где приспособление отлично прижилось. Теперь вместо того чтобы выворачивать руль двумя руками, мы можем сделать это одним пальцем. Комфорт и безопасность поездок стал выше, ведь теперь надо приложить меньше усилий для маневра в экстренной ситуации.

Устройство гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля это замкнутая, взаимосвязанная гидравлическая система компонентов, состоящая из:

1. Насоса.
2. Распределительного устройства.
3. Гидроцилиндра.
4. Бачка.
5. Шлангов высокого и низкого давления.

Насос

Главная деталь конструкции гидроусилителя руля это насос. При помощи его в гидроусилителе руля создается давления и происходит циркуляция масла в системе. Он закреплен возле двигателя, и приводиться в работу от коленвала, при помощи ременной или шестеренчатой передачи (привода). Самый распространенный вид насоса – лопастной, обычно пластинчатый, он обеспечивает высокую износоустойчивость и большой КПД. Однако имеет слабое звено, а именно подшипник, из-за чего приходиться ремонтировать его. Давление в насосах такого типа около 150 бар, что является очень высоким.

Распределитель

Распределитель в гидроусилителе руля, это своего рода регулировщик, который направляет масло из бачка в гидроцилиндр и обратно. Он может устанавливаться, как на валу рулевого механизма, так и на некоторых частях рулевого механизма. Существует два вида распределителя:

• осевой – если золотник совершает поступательные движения;
• роторный – если совершает вращательные движения.

Гидроцилиндр

Или как еще называют силовой цилиндр, выполняет функцию поворота колес. Жидкость в гидроусилителе рулевого управления давит на поршень под давлением и заставляет выдвигаться шток, что приводит к повороту колес. Для того чтобы задвинуть шток назад, жидкость с обратной стороны давит на поршень и колеса возвращаются в исходное положение. Гидроцилиндр может быть расположен, как на рулевом механизме, так и между рулевым приводом и корпусом автомобиля.

Бачок

Резервуар для рабочей жидкости, которая обеспечивает работу и смазку всех связующих гидроусилителя руля. В нем находиться специальный фильтр, для избегания попадания грязи, так как распределитель очень чувствительный к этому. Для проверки уровня масла имеется специальный щуп и отметки на нем. Бачок находиться под капотом, обычно, на видном месте рядом с бачком антифриза и имеет цилиндрическую форму.

Шланги высокого и низкого давления

Конечно, всю циркуляцию жидкости по системе гидроусилителя руля обеспечивают шланги, которые подразделяются на:

• шланг высокого давления;
• шланг низкого давления.

Шланги гидроусилителя руля высокого давления циркулируют масло между насосом, распределителем роторным или осевым и гидроцилиндром. А низкого давления возвращают это масло из распределителя в бачок, а так же из бачка в насос. Важно следить за состоянием шлангов, чтобы избежать утечек жидкости и поломки всего механизма.

Принцип работы электроусилителя руля

Насос ГУР приводиться в действие двигателем автомобиля и создает гидравлическое давление. Ротор насоса приводиться в действие и вращается со скоростью двигателя. За счет центробежной силы, пластины находящиеся в канавках ротора, выдвигаются и удерживаются на внутренней поверхности насоса. Зазор между пластинами и внутренней поверхностью насоса изменяется в зависимости от скорости работы мотора. Тем самым изменяется объем жидкости, нагнетаемой насосом.

Гидроусилитель руля сложная система, которая постоянно работает при включенном двигателе. Если автомобиль не поворачивает, то золотник находиться в спокойном (нейтральном) положении. И жидкость беспрепятственно циркулирует в системе. При повороте руля в ту или иную сторону происходит перемещение золотника в ту же сторону, в результате чего перекрывается одна из магистралей.

Под давлением жидкости поршень гидроцилиндра выдавливает шток, и происходит доворот колес. Как только руль возвращается в исходное положение, золотник занимает нейтральное положение. Через вторую открывшийся сливную магистраль масло выравнивает давление в поршне и возвращает сток назад.

Электрогидроусилитель руля

Основное отличие электрогидроусилителя заключается в том, что работа гидравлики связана не с коленчатым валом двигателя, а с электромотором, который питается от аккумулятора автомобиля.

Так называемый гибрид стал логическим продолжением гидроусилителя руля. Он более экономичный и надежный. Ведь энергия на гидронасос идет не с двигателя, а с электромотора. Назначение электронного блока в самостоятельной регулировке вращения гидронасоса в зависимости от показаний датчика скорости и датчика поворота руля.

Надежность обеспечивается устройством защиты в электронном блоке. Оно не дает повторно включить гидроусилитель руля при неисправности. Тем самым защищая от серьезной поломки. Для разблокировки нужно выключить зажигание и снова включить его через пятнадцать минут.

В основу гидроусилителя руля с электромотором заложено три режима:

• комфорт;
• обычный;
• спортивный.

При таком подходе ощущение дороги (обратной связи) значительно повышается. Что положительно сказывается на безопасности езды на высоких скоростях. Стоит заметить, что даже при поломке двигателя ЭГУР будет работать, что облегчит Вам его транспортировку.

Устройство гидроусилителя руля является сложным и ненадежным ввиду высокого давления в системе. Однако на данный момент только он позволяет облегчить управление большегрузным автомобилям. Что делает его незаменимым в ряде случаев. К неоспоримым плюсам относятся это передача высокого усилия при повороте рулевого колеса.