Устройство насоса гидроусилителя: ☰ Принцип работы насоса гидроусилителя рулевой системы

Содержание

☰ Принцип работы насоса гидроусилителя рулевой системы

Насос ГУР — устройство, которое преобразует механическую энергию в давление жидкости и нагнетает масло в рулевой механизм под давлением.

В системе гидроусилителя руля подавляющего большинства автомобилей используются центробежные пластинчатые (шиберные) насосы преимущественно двукратного действия, где всасывание и нагнетание происходит два раза за один оборот вала.

Устройство насоса гидроусилителя и принцип действия

Насосы ГУР устроены примерно одинаково:

  • Корпус с крышками — верхней и нижней.
  • Шкив — для агрегатов с механическим приводом (ременной передачей) от двигателя автомобиля или электромотор — для насосов с электроприводом.
  • Вал с подшипниками или втулкой, на котором закреплен шкив, рабочая пара.
  • Торцевые распределительные диски с окошками всасывания и нагнетания масла, расположенными диаметрально противоположно друг другу.
  • Статор — неподвижная часть рабочей пары, в которой вращается ротор. Круглый в насосах однократного действия, эллиптический — в двукратных агрегатах.
  • Ротор с подвижными пластинами, закреплен на валу через шлицевые соединения.
  • Уплотнительные элементы: прокладки, сальники, уплотнительные кольца.

Устройство насоса гидроусилителя подразумевает также датчик давления, который контролирует работу насоса: если агрегат не работает, устройство направляет поток масла в обход.

Устройство насоса ГУР

Особенности устройства и работа насоса гидроусилителя

Пластинчатые насосы отличаются высоким коэффициентом полезного действия и практически не ломаются, если вовремя менять масло.

Устройство насоса гидроусилителя руля обуславливает его надежность.

Работа насоса ГУР основана на простом физическом принципе увеличения-уменьшения объема и разницы давления. Ротор вращается внутри статора эллиптической формы. Во время вращения ротора подвижные пластины под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и упираются в стенки статора, а затем возвращаются в пазы. В серповидной полости статора выдвинувшиеся пластинки образуют область низкого давления, где через впускное окно засасывается масло из бачка. Проходя через сужающуюся часть серповидной полости, пластины задвигаются, давление повышается, полость с маслом подходит к нагнетательному окну, и масло “выдавливается” в нагнетательный патрубок.

В современных лопастных насосах полостей высокого и низкого давления по две — за один оборот вала всасывание и нагнетание происходит дважды.

Ротор и статор насоса ГУР

Насос гидроусилителя с эллиптическим статором выбран автопроизводителями не случайно: за счет формы статора ротор агрегата разгружен от действия сил давления, а значит медленнее изнашивается и служит гораздо дольше.

Сам по себе насос ГУР не требует специального ухода или систематического ТО. В насосах “солидного возраста” или в неухоженных агрегатах могут износиться внутренние детали: вал, пластины, статор, подшипники. Поэтому важно периодически осматривать агрегат, регулировать натяжение приводного ремня, менять уплотнительные элементы и обязательно своевременно менять масло. А также следить за работой всей системы гидроусилителя.

ᐉ Назначение устройство и работа насоса гидроусилителя руля: неисправности насоса ГУР

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

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.

устройство, принцип работы насоса, рейки

Гидроусилитель руля (ГУР) – это система, облегчающая курсовое управление автомобилем.

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Первые автомобили были легкими и с узкими колесами, а скорости их движения невысоки. Поэтому для поворота колес при помощи руля требовалось небольшое усилие и первые водители легко обходились без ГУР. Гидроусилитель руля потребовался с появлением первых тяжелых грузовиков. С тех пор устройство гидроусилителя не претерпело принципиальных изменений.

Устройство гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с распределителем осевого и роторного типов одинаков. Основан на том, что когда руль стоит «прямо», золотник занимает среднее положение, оба сливных канала открыты, а жидкость нагнетаемая насосом минуя силовой гидроцилиндр, сливается обратно в бачок.

Но даже при небольшом повороте руля золотник закрывает один из сливных каналов, и жидкость под давлением направляется в соответствующую полость силового гидроцилиндра. Другая же полость останется связанной с каналом слива.

Поршень гидроцилиндра под действием давления смещается, и это усилие перемещает рейку или поворачивает червяк редуктора, в зависимости от конструкции рулевого механизма. Схема работы ГУР всегда такова, что насос создает давление, распределитель направляет, а гидроцилиндр преобразует его в усилие для поворота колес. Гидроусилитель руля устроен так, что при его отказе рулевое управление автомобиля продолжает работать. Только для того чтобы повернуть руль, нужно прикладывать большие усилия.

Гидроусилитель руля состоит из следующих агрегатов и деталей:

  • Насос. Предназначен для создания давления рабочей жидкости. Чаще всего встречается конструкция насоса лопастного типа.
  • Регулятор давления. Его схема проста. Он, по сути, является обычным редукционным клапаном, сливающим масло обратно в бачок. Нужен он для того, чтобы повышение частоты вращения коленвала двигателя не приводило к превышению предельно допустимого давления масла.
  • Распределитель с управляющим золотником. Роторным называется распределитель, золотник которого вращается. Если же он перемещается линейно вдоль оси рулевого вала, его называют осевым. Осевой золотник поступательно движется по резьбе за счет вращательного движения рулевого вала, перемещаясь вдоль оси этого вала.
  • Силовой гидроцилиндр двойного действия. В нем под действием давления рабочей жидкости движется поршень, помогая поворачивать колеса. Этот агрегат может быть интегрирован в рулевой механизм или соединяться с ним посредством промежуточных передаточных механизмов. Схема конструкции реечного рулевого механизма позволяет встроить в нее гидроцилиндр. Корпус рейки является цилиндром, поршень делают на середине рейки в виде перегородки с уплотнителем. Для поворота в ту или другую сторону подают в корпус масло под давлением с нужной стороны.
  • Бачок с запасом рабочей жидкости. Для ее очистки от продуктов износа агрегатов ГУР бачок имеет встроенный фильтр.
  • Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и дальше к гидроцилиндрам.
  • Соединительные шланги низкого давления. По ним течет жидкость из бачка в насос, а также из распределителя и из силового гидроцилиндра обратно в бачок ГУР.

Конструкция насоса лопастного типа

Популярность этой конструкции объясняется высоким КПД такого насоса. Привод насоса всегда ременный от шкива коленчатого вала. Для удобства привода, крепление насоса осуществляется к блоку цилиндров двигателя.

Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. В роторе такого насоса делают параллельно его продольной оси несколько прорезей, в которые вставляются лопасти. При вращении привода насоса лопасти под действием центробежной силы частично выходят из пазов и, касаясь внутренней поверхности корпуса, образуют замкнутые камеры. Форма внутренней поверхности корпуса сделана таким образом, что при вращении ротора объем между двумя соседними лопастями и корпусом уменьшается, сжимая заключенную между ними жидкость. Поэтому когда между лопастями оказывается отверстие выхода насоса, масло под давлением устремляется в него. Всасывание масла происходит с точностью до наоборот. На другом участке внутренней поверхности корпуса между лопастями создается разрежение, а когда между ними оказывается вход, масло всасывается в камеру.

Рекомендации производителей

  • Нельзя удерживать колеса автомобиля, имеющего ГУР, в крайнем положении более 5 сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.
  • Для увеличения срока службы агрегатов ГУР и системы в целом рекомендуется не реже одного раза в два года производить замену рабочей жидкости.
  • Для того чтобы гидроусилитель руля не отказал внезапно, необходимо периодически контролировать наличия масла в его бачке. При заметном снижении уровня рабочей жидкости, не связанном с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и тому подобным, необходимо проверить герметичность узлов и деталей гидравлического контура: шлангов, бачка насоса и их соединений. Проверка заключается во внешнем осмотре вышеназванных точек на предмет подтекания масла.
  • Не рекомендуется длительное использование автомобиля с вышедшим из строя насосом гидроусилителя. Так как масло здесь используется не только для создания давления, но для смазки трущихся деталей. Работа автомобиля с неисправным насосом приведет к ускоренному износу и выходу из строя распределителя и силового гидроцилиндра.

Удаление воздуха из системы

Признаки завоздушивания системы: подклинивание рулевого колеса при смене направления его вращения; вспененное масло в бачке.

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

  • Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
  • Если масло из системы сливалось полностью, вывернуть клапан из крышки рулевого редуктора. Повернуть рулевое колесо влево и вправо 3-4 раза. Установить клапан на место, долить масло.
  • Установить руль в среднее положение. Запустить мотор на 10-15 сек. Руль вращать не нужно. Заглушить мотор, долить масло.

Запустить мотор, плавно повернуть руль несколько раз влево и вправо, не задерживая его в крайних точках. После того как в бачок перестанут выходить воздушные пузырьки заглушить мотор и долить масло. На этом операцию удаления воздуха можно считать успешно завершенной.

Принцип работы насоса гидроусилителя руля

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 руля (ГУР) – это система, облегчающая курсовое управление автомобилем.

Почему первым автомобилям не был нужен ГУР

Первые автомобили были легкими и с узкими колесами, а скорости их движения невысоки. Поэтому для поворота колес при помощи руля требовалось небольшое усилие и первые водители легко обходились без ГУР. Гидроусилитель руля потребовался с появлением первых тяжелых грузовиков. С тех пор устройство гидроусилителя не претерпело принципиальных изменений.

Устройство гидроусилителя руля

Принцип работы гидроусилителя руля с распределителем осевого и роторного типов одинаков. Основан на том, что когда руль стоит «прямо», золотник занимает среднее положение, оба сливных канала открыты, а жидкость нагнетаемая насосом минуя силовой гидроцилиндр, сливается обратно в бачок.

Но даже при небольшом повороте руля золотник закрывает один из сливных каналов, и жидкость под давлением направляется в соответствующую полость силового гидроцилиндра. Другая же полость останется связанной с каналом слива.

Поршень гидроцилиндра под действием давления смещается, и это усилие перемещает рейку или поворачивает червяк редуктора, в зависимости от конструкции рулевого механизма. Схема работы ГУР всегда такова, что насос создает давление, распределитель направляет, а гидроцилиндр преобразует его в усилие для поворота колес. Гидроусилитель руля устроен так, что при его отказе рулевое управление автомобиля продолжает работать. Только для того чтобы повернуть руль, нужно прикладывать большие усилия.

Гидроусилитель руля состоит из следующих агрегатов и деталей:

  • Насос. Предназначен для создания давления рабочей жидкости. Чаще всего встречается конструкция насоса лопастного типа.
  • Регулятор давления. Его схема проста. Он, по сути, является обычным редукционным клапаном, сливающим масло обратно в бачок. Нужен он для того, чтобы повышение частоты вращения коленвала двигателя не приводило к превышению предельно допустимого давления масла.
  • Распределитель с управляющим золотником. Роторным называется распределитель, золотник которого вращается. Если же он перемещается линейно вдоль оси рулевого вала, его называют осевым. Осевой золотник поступательно движется по резьбе за счет вращательного движения рулевого вала, перемещаясь вдоль оси этого вала.
  • Силовой гидроцилиндр двойного действия. В нем под действием давления рабочей жидкости движется поршень, помогая поворачивать колеса. Этот агрегат может быть интегрирован в рулевой механизм или соединяться с ним посредством промежуточных передаточных механизмов. Схема конструкции реечного рулевого механизма позволяет встроить в нее гидроцилиндр. Корпус рейки является цилиндром, поршень делают на середине рейки в виде перегородки с уплотнителем. Для поворота в ту или другую сторону подают в корпус масло под давлением с нужной стороны.
  • Бачок с запасом рабочей жидкости. Для ее очистки от продуктов износа агрегатов ГУР бачок имеет встроенный фильтр.
  • Соединительные шланги высокого давления. Обеспечивают подачу масла от насоса к распределителю и дальше к гидроцилиндрам.
  • Соединительные шланги низкого давления. По ним течет жидкость из бачка в насос, а также из распределителя и из силового гидроцилиндра обратно в бачок ГУР.

Конструкция насоса лопастного типа

Популярность этой конструкции объясняется высоким КПД такого насоса. Привод насоса всегда ременный от шкива коленчатого вала. Для удобства привода, крепление насоса осуществляется к блоку цилиндров двигателя.

Внутренняя поверхность его корпуса имеет сложную форму. В роторе такого насоса делают параллельно его продольной оси несколько прорезей, в которые вставляются лопасти. При вращении привода насоса лопасти под действием центробежной силы частично выходят из пазов и, касаясь внутренней поверхности корпуса, образуют замкнутые камеры. Форма внутренней поверхности корпуса сделана таким образом, что при вращении ротора объем между двумя соседними лопастями и корпусом уменьшается, сжимая заключенную между ними жидкость. Поэтому когда между лопастями оказывается отверстие выхода насоса, масло под давлением устремляется в него. Всасывание масла происходит с точностью до наоборот. На другом участке внутренней поверхности корпуса между лопастями создается разрежение, а когда между ними оказывается вход, масло всасывается в камеру.

Рекомендации производителей

  • Нельзя удерживать колеса автомобиля, имеющего ГУР, в крайнем положении более 5 сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.
  • Для увеличения срока службы агрегатов ГУР и системы в целом рекомендуется не реже одного раза в два года производить замену рабочей жидкости.
  • Для того чтобы гидроусилитель руля не отказал внезапно, необходимо периодически контролировать наличия масла в его бачке. При заметном снижении уровня рабочей жидкости, не связанном с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и тому подобным, необходимо проверить герметичность узлов и деталей гидравлического контура: шлангов, бачка насоса и их соединений. Проверка заключается во внешнем осмотре вышеназванных точек на предмет подтекания масла.
  • Не рекомендуется длительное использование автомобиля с вышедшим из строя насосом гидроусилителя. Так как масло здесь используется не только для создания давления, но для смазки трущихся деталей. Работа автомобиля с неисправным насосом приведет к ускоренному износу и выходу из строя распределителя и силового гидроцилиндра.

Удаление воздуха из системы

Признаки завоздушивания системы: подклинивание рулевого колеса при смене направления его вращения; вспененное масло в бачке.

Прокачку системы опишем на примере автомобиля Газ 3110:

  • Повернуть рулевое колесо из среднего положения до конца влево и вправо от 5 до 10 раз.
  • Если масло из системы сливалось полностью, вывернуть клапан из крышки рулевого редуктора. Повернуть рулевое колесо влево и вправо 3-4 раза. Установить клапан на место, долить масло.
  • Установить руль в среднее положение. Запустить мотор на 10-15 сек. Руль вращать не нужно. Заглушить мотор, долить масло.

Запустить мотор, плавно повернуть руль несколько раз влево и вправо, не задерживая его в крайних точках. После того как в бачок перестанут выходить воздушные пузырьки заглушить мотор и долить масло. На этом операцию удаления воздуха можно считать успешно завершенной.

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

Устройство гидроусилителя руля имеет в своем составе следующие элементы:

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

Принцип работы гур

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

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

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

Видео по теме гидроусилитель руля:

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

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

Работа насоса проиллюстрирована следующей схемой:

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

Схема конструкции реечного рулевого механизма с гидроусилителем показана на рисунке:

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

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

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

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

«>

Ремонт насоса ГУРа своими руками. Как разобрать, определить дефекты и отремонтировать насос гидроусилителя

Расскажу вам как я произвел ремонт насоса ГУРа. Но сначала немного предыстории.

Руль на холодном автомобиле летом и зимой работает без особых нареканий. Но как только автомобиль прогреется, особенно летом, руль на ХХ становится очень тугим, как будто ГУРа и нет. Зимой это проблема проявляется не так сильно, но все равно присутствует. Если поддать газу, руль сразу же облегчённо проворачивается (правда не совсем идеально, но всё же легче). При этом насос не стучит, не звенит, не течёт и т.п… (сопливящую рейка в счёт не брать) масло свежее и идеальное (тем более, благодаря состоянию рейки обновляется регулярно!), кардан смазан и не клинет!

В общем, на лицо признак отсутствия производительности насоса ГУРа при горячем масле на ХХ. Не долго мучился, в итоге решил разобраться с данной проблемой, потратил много времени, перерыл просторы интернета, понял принцип работы насоса, нашел похожее описание и решил перебрать свой «старый» насос.

Разборка насоса ГУР

И так, в первую очередь снимаем насос, с него нужно слить всю жижу (как его снять и слить жидкость, думаю, разберется каждый), еще, на задней крышке ГУРа нужно открутить четыре болта головкой на 14.

Болты крепления задней крышки насоса ГУРа

После начинаем аккуратно снимать крышку, старайтесь не повредить прокладку (она с внутренним резиновым уплотнением), в корпусе ГУРа оставляем внешнюю часть «рабочего эллипсного цилиндра» (далее просто цилиндра). Не нужно пугаться, когда от корпуса отойдёт крышка, может показаться, что она отходит из-за воздействия пружины, при обратной сборке Вам покажется, что она не встает на место, просто продолжайте аккуратно и поочередно закручивать болты по диагонали, тогда всё встанет на место.

Рабочая часть задней крышки насоса ГУР

Осмотр и определение дефектов

Внимательно осмотрите содержимое и запомните (можно сделать фотографию) что где и как стояло (больше внимания нужно обратить на положение цилиндра). Можно покрутить шкив ГУРа и аккуратно пинцетом проверить, как двигаются лопасти в пазах ротора.

Содержимое насоса ГУР

Все части должны вытаскиваться без усилий, так как никаких фиксаций они не имеют, но центральная ось закреплена жёстко, она не снимается.

Ось и лопатки насоса ГУР

Осматриваем ротор с обратной стороны, части (корпус ГУРа и стенка крышки) прикасающихся к ним, на предмет задиров или проточин, у меня всё идеально.

Осмотр состояния ротора с обратной стороны

Теперь всё внутренне хозяйство извлекаем на «чистую» ветошь и начинаем его изучение…

Внутренности насоса ГУРа

Внимательно исследуем ротор, все пазы у него имеют очень острые края со всех сторон. Одна из торцевых сторон каждого паза имеет выраженную заточенность внутрь, что при передвижении лопатки внутри паза при постоянном уклоне к этой стороне сильно затруднит её ход (это может быть первой составляющей плохой работы ГУРа).

Осмотр состояния ротора с торца

Боковые части пазов ротора, так же «заточены», это можно почувствовать, если провести пальцем в разные стороны по торцевой (внешней окружности), а также по боковым частям ротора в разные стороны. В остальном он идеален, никаких изъянов и зазубрин не имеет.

Осмотр состояния боковых граней ротора насоса ГУРа

Далее приступаем к изучению внутренней части цилиндра. На двух диагональных сторонах (рабочих частях) присутствуют глубокие неровности (в виде поперечных вмятин, будто от ударов лопаток с немалой силой). Вобщем, поверхность волнистая.

Дефекты рабочей части цилиндра насоса ГУРа

Устранение дефектов насоса ГУРа

Неисправности найдены, теперь начинаем их устранение.

Нам понадобится ветошь, уайт спирт, наждачная бумага зернистостью Р1000/Р1500/Р2000, треугольный надфиль, сверло на Ф12мм (или более) и электрическая дрель. С ротором всё намного проще, понадобится шкурка Р1500 и ей начинаем зачищать все края пазов ротора (зачищаем внешние и боковые с двух сторон) всеми возможными способами. Работаем без фанатизма, главная задача убрать только острые заусенцы.

Зачистка заусенцев мелкой наждачкой — первый способ

Зачистка острых краев с помощью наждачки — второй способ

Зачистка краев пазов ротора насоса — третий способ

Заодно, сразу можно немного отполировать обе стороны ротора на ровной поверхности, желательно использовать шкурку Р2000.

Полировка ротора насоса ГУРа

Далее нужно проверить результат нашей работы, проверяем визуально и на ощупь, всё идеально гладкое и не цепляется.

Проверка состояния углов пазов после полировки

Проверка состояния торцевой части после полировки

За одно, можно отшлифовать лопатки с обеих сторон, (шлифуются они круговыми движениями), при этом их нужно аккуратно прижимать пальцем к шкурке.

Полировка лопаток ротора насоса ГУРа

Сложнее всего придется с поверхностью цилиндра, лично я ни чего проще, не придумал, как из шкурки, дрели и толстого сверла (Ф12) смастерить, сферическую шлифовальную машинку. Для начала берём шкурку Р1000 и такое сверло, какое возможно запихать в дрель.

Материалы для полировки цилиндра насоса ГУР

Далее нужно плотно накрутить шкурку против вращения дрели, в два-три оборота, зазоров быть не должно.

Приспособление для полировки цилиндра насоса ГУР

Придерживая плотно скрученную конструкцию, ее нужно вставить в дрель (шкурку тоже зажимать).

Конструкция для полировки цилиндра насоса ГУРа

После, наиболее удобными вам способами аккуратно начинаем шлифовать цилиндр, шлифовать нужно равномерно, цилиндр прижимать плотно и перемещать относительно оси вращения (на максимальной скорости). По мере съедания шкурки, меняем, в итоге доходим до самой мелкой шкурки Р2000.

Восстановление внутренней поверхности цилиндра первым способом, положить и зафиксировать деталь на поверхность

Восстановление внутренней поверхности цилиндра вторым способом, зафиксировав дрель, прокручиваем деталь

Желаемый результат получен,

Проверка поверхности цилиндра насоса ГУР после полировки

теперь всё тщательно нужно протереть тряпочкой с уайт-спиритом. Сам ротор с лопатками можно сполоснуть в нем же.

Промывка деталей насоса ГУР после полировки

После начинаем сборку, все ставится в обратной последовательности.

Устанавливаем ротор на вал

Вставляем лопасти в ротор

Устанавливаем на место цилиндр

Перед тем, как установить крышку, поднимаем ГУР в горизонтальное положение и аккуратно проворачиваем шкив насоса, посмотрели, убедились, что всё прекрасно вращается, а лопатки двигаются в пазах как положено. После аккуратно закрываем крышку и закручиваем четыре болта (они закручиваются по диагонали). Все готово!

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Подробное устройство гидроусилителя руля

Многие водители начинали свою карьеру за рулем с управления автомобилем отечественного производства, оснащенного рулевой колонкой или рулевой рейкой. Пересев за руль более современных отечественных или иностранных авто, водители испытывают несказанное облегчение от легкости обращения с рулем. Объяснение этого блага кроется в рассмотрении подробного устройства гидроусилителя руля (далее ГУР).

Шаг в историю

Превращение механизма рулевой рейки и уменьшение самого рулевого колеса началось с Фредерика Ланчестера, который первым изобрел гидроусилитель и запатентовал его. Изначально это благо автомеханики превалировало только в грузовых автомобилях и автотранспорте специального назначения (пожарные машины). А уже в 20-х годах XX-го века компания Rolls-Royse оборудовала ГУРом свой автомобиль-визитку Phantom. Хотя на тот момент все так и закончилось пробными образцами данного ноу-хау.

Следующим «выходом в свет» гидроусилитель руля обязан Второй мировой войне. В это время американские и английские машиностроители оборудовали ими тяжелые и неповоротливые бронемашины. А в 50-х годах эта технология получила широкое применение в автопроме Америки и Европы.

В настоящее время существует много видов ГУРа, а также других доработанных технологий облегчения вращения рулевого колеса:

  • Электрогидроусилитель;
  • Электроусилитель.

Как устроен гидроусилитель руля

Как говорилось выше, гидроусилитель руля – это модернизированная рулевая рейка. К ее простой конструкции добавили следующие детали:

  • Масляный насос;
  • Бачок с рабочей жидкостью;
  • Золотниковый распределитель;
  • Силовой гидроцилиндр;
  • Регулятор давления;
  • Соединители и шланги.

Устройство насоса гидроусилителя руля определяет деление этого узла на виды:

  • Лопастный;
  • Шестеренный.

Еще устройство насоса включает в себя корпус, уплотнительное кольцо, ротор. Насос отвечает за создание и поддержание определенного давления специальной жидкости в системе и обеспечивает ее движение. Запускается передачами от двигателя:

  1. Шестеренчатой;
  2. Ременной.

Насос ГУР подает под высоким давлением в золотниковый распределитель специальную жидкость. Золотниковый распределитель – сложная деталь, состоящая из торсиона и золотникового клапана. Она регулирует жидкостную подачу в полость цилиндра и возвратное движение жидкости в бачок. Силовой гидроцилиндр обладает бинарным действие, то есть создает усилие в двух направлениях. В нынешнем автомобилестроени этот узел, передающий усилие в рулевую рейку, в неё же и интегрирован.

Изобретено много способов трансформировать усилие поворота руля в работу золотника. Многие из них основываются на движении отдельно взятого промежутка вала рулевой колонки. В актуальных технологиях автомобилестроения роль этого промежутка выполняет торсион, представляющий собой пружинящий лучевым способом промежуток вала рулевой колонки.

Золотник отзывается на угол смещения концов при прикладывании усилия к рулю. Еще применяют конструкции валов с участком с осевой подвижностью, в которых движение соответствующей направленности создается путём винтовой передачи, которая превращает поворот руля в поступательное движение золотникового штока. Есть также механизмы, в которых усилие вращения рулевого колеса отмечается не на рулевой колонке, а на других узлах передачи между рулём и колесами.

Принцип работы ГУР

Если автомобиль находится без движения, двигается прямо, насос перекачивает вхолостую гидравлическое масло внутри системы. Когда рулевое колесо приходит в движение, начинает закручиваться торсион, а золотник поворачивается относительно гильзы распределения. Одновременно открываются соединительные шланги, по которым масло из бачка попадает в определенную камеру в силовом цилиндре (это зависит от того, в какую сторону маневрирует автомобиль под действием поворота руля). А из другой камеры одновременно по открытым протокам гидравлическое масло попадает в бачок. Поршень цилиндра перемещает рулевую рейку, с одновременной передачей усилия рулевым тягам, поворачивающим колёса.

Если авто маневрирует на невысокой скорости, то КПД гидроусилителя руля максимален. Это достигается возрастанием количества оборотов электродвигателя насоса. Увеличение его производительности способствует интенсивному притоку гидравлической жидкости в цилиндр и сила, прикладываемая к повороту руля, уменьшается в разы. Повышение скорости движения машины снижает частоту вращения электродвигателя, при этом в действие вступает электромагнитный клапан, который уменьшает проходимость каналов гидросистемы, а для поворота руля приходится прикладывать больше усилий.

Бочка мёда и ложка дегтя в наличии ГУРа

Несомненным положительным качеством этого узла являются:

  1. Улучшение управляемости авто;
  2. Экономия усилий, прикладываемых к рулю;
  3. Уменьшение передачи ударных явлений от дорожного покрытия.

К самым существенным отрицательным моментам при использовании гидроусилителя рулевого управления многие автомобилестроители причисляют потерю автомобилем информативности. Пока решение вопроса совмещения комфорта, обеспечиваемого ГУРом, и четкости управления машиной остается не по силам лучшим конструкторам гигантов автомобилестроения.

Устройство насоса гидроусилителя

Насос гидроусилителя должен быть высокопроизводительным, чтобы уже при невысокой частоте вращения коленчатого вала двигателя обеспечивать повороты рулевого колеса с требуемой быстротой. Насос имеет клиноременный привод от шкива коленчатого вала. Шкив насоса закреплен на наружном конце вала, установленного на игольчатом и шариковом подшипниках. На валу насоса на шлицах посажен ротор, в пазы которого свободно вставлены лопасти. К корпусу насоса шпильками и болтами вместе с распределительным диском и крышкой прикреплен статор.

Работа насоса гидроусилителя

При вращении ротора лопасти, перемешаясь в его пазах, постоянно плотно прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежных сил и давления жидкости. Жидкость из корпуса попадает в пространство между лопастями и вытесняется ими в полость нагнетания. За один оборот ротора дважды происходит забор и нагнетание жидкости. Из полости нагнетания через отверстия распределительного диска, калиброванное отверстие и канал в крышке насоса жидкость поступает в нагнетательный шланг (трубопровод) гидроусилителя.
На верхней части корпуса насоса укреплен бачок для жидкости (масло), закрытый крышкой, в которой установлен сапун, поддерживающий давление внешней среды внутри бачка. Масло, заливаемое в бачок, проходит через сетчатый фильтр. В магистрали слива масла имеется также сетчатый фильтр и перепускной клапан, который срабатывает в случае засорения фильтра. В крышке насоса установлен перепускной клапан, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса.
При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя разность давлений на торцах перепускного клапана возрастает, так как с увеличением подачи масла в систему гидроусилителя повышается разность давлений в полости нагнетания насоса и в магистрали нагнетания. При чрезмерном увеличении подачи масла в систему гидроусилителя перепускной клапан перемещается вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком.

Для уменьшения уровня шума при работе насоса и снижения износа его деталей при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, проходя перепускной клапан, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и в канал всасывания. Для этого имеется коллектор, внутренний канал которого соединен с полостью бачка.
Внутри перепускного канала есть седло с установленным в нем предохранительным клапаном, который открывается при достижении давления масла 6,5—7 МПа и перепускает его из нагнетательного канала в бачок.
На грузовых автомобилях особо большой грузоподъемности, движение которых без усилителя рулевого привода невозможно, обычно применяют дополнительный, аварийный привод насоса от электродвигателя. Он автоматически включается при аварийной остановке двигателя автомобиля.
Техническое состояние механизма рулевого управления оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля, поэтому правильной эксплуатацией механизма рулевого управления и своевременному регулированию необходимо уделять самое серьезное внимание. Не допускается, к примеру, эксплуатация автомобиля, если свободный ход рулевого колеса превышает 25° В этом случае эксплуатация автомобиля затруднена и износ деталей механизма рулевого управления значителен.
Для повышения надежности и упрощения обслуживания элементов механизма рулевого управления конструкция привода предусматривает частичное или даже полное отсутствие регулировок шарнирных узлов рулевого привода. Детали механизма рулевого управления изготовляются с большой точностью и подвергаются термообработке.

Устройство насоса гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ:

1 и 13 — перепускные клапаны; 2 и 20 — сетчатые фильтры; 3 — корпус насоса; 4 — шарикоподшипник; 5 — уплотнительная муфта; 6 — вал насоса; 7 — игольчатый подшипник; 8 — статор; 9 — ротор; 10 — распределительный диск; 11 — калиброванное отверстие; 12 — крышка насоса; 14 — седло предохранительного клапана; 15 — пружина; 16 — предохранительный клапан; 17 — коллектор; 18 — бачок; 19 — резиновая прокладка; 21 — сапун; 22 — крышка бачка; 23 — шайба; 24 — гайка-барашек; 25 — резиновое кольцо; 26 — шкив; 27— лопасть.

Что такое насос гидроусилителя рулевого управления? (с изображением)

Большинство современных автомобилей оснащены усилителями рулевого управления. Эти устройства облегчают поворот колес транспортного средства. Этот метод рулевого управления с усилителем достигается за счет использования насоса рулевого управления с усилителем, который приводится в действие двигателем автомобиля через ременной привод.

Насос гидроусилителя рулевого управления использует гидравлику для подачи жидкости в коробку передач рулевого управления.Эта жидкость используется для поворота колес автомобиля. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, в рулевом валу открываются небольшие отверстия, которые подают жидкость под высоким давлением, которая помогает валу вращать колеса.

Chrysler Corporation была первой автомобильной компанией, предложившей на коммерческой основе гидроусилитель рулевого управления для своих автомобилей.Впервые он был представлен в Chrysler Imperial 1951 года как предмет роскоши. Большинство коммерческих автомобилей до 1970 года использовали ручное рулевое управление. Этим транспортным средствам требовались большие рулевые колеса, чтобы использовать дополнительный рычаг, необходимый для поворота транспортных средств без посторонней помощи.

Для правильной работы насоса гидроусилителя рулевого управления требуется специальная жидкость для гидроусилителя рулевого управления.Эта жидкость аналогична трансмиссионной жидкости двигателя и требует периодической замены. Большинство производителей предлагают заменять жидкость для гидроусилителя руля после 40 000 миль использования.

Рулевое управление с гидроусилителем — это механическое устройство, которое иногда может иметь дефекты или отказы.Автовладельцы должны регулярно проверять все шланги, зажимы и жидкости на предмет отклонений. Если устройство рулевого управления с гидроусилителем имеет признаки утечки или неисправности, его следует незамедлительно осмотреть квалифицированным механиком. Грязная жидкость рулевого управления с гидроусилителем может загрязнить насос рулевого управления с гидроусилителем и вызвать необратимые повреждения, если не устранить ее быстро.

Автомобили с усилителем рулевого управления должны легко поворачиваться во время движения.Насос гидроусилителя рулевого управления работает только при работающем автомобиле. В случае выхода из строя гидроусилителя рулевого управления автомобиль будет трудно повернуть, поскольку помощь будет потеряна. Проблемы с рулевым управлением также могут возникнуть, если уровень жидкости рулевого управления с гидроусилителем ниже рекомендованного.

Дни насоса рулевого управления с гидроусилителем ограничены, поскольку в будущих конструкциях будет отходить от ручной гидравлики.Новая конструкция рулевого управления с гидроусилителем — это система рулевого управления с электроусилителем. Эта новая система заменяет конструкцию шкива и экономит ценную энергию. Электроусилитель руля сегодня доступен в большинстве современных грузовиков.

Рулевое управление с электроусилителем использует датчики рулевого управления для определения положения и скорости поворота рулевого колеса.Эта информация поступает в компьютерный модуль рулевого управления, который, в свою очередь, соответствующим образом перемещает рулевой вал. Этот новый подход потребует в будущем замены компьютерных микросхем и датчиков вместо механической замены насосов рулевого управления с гидроусилителем сегодня.

Рулевое управление с усилителем

— Как работает рулевое управление автомобиля

Рулевое управление с гидроусилителем состоит из нескольких ключевых компонентов в дополнение к зубчатой ​​рейке или шаровому механизму с рециркуляцией.

Насос

Гидравлический привод для рулевого управления обеспечивается пластинчато-роторным насосом (см. Схему ниже). Этот насос приводится в действие двигателем автомобиля через ремень и шкив. Он содержит набор выдвижных лопаток, которые вращаются внутри овальной камеры.

Во время вращения лопаток они вытягивают гидравлическую жидкость из возвратной линии под низким давлением и выталкивают ее в выпускное отверстие под высоким давлением. Объем потока, обеспечиваемого насосом, зависит от частоты вращения двигателя автомобиля. Насос должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать достаточный поток при работе двигателя на холостом ходу.В результате насос перемещает гораздо больше жидкости, чем необходимо, когда двигатель работает на более высоких оборотах.

Насос содержит предохранительный клапан, чтобы давление не становилось слишком высоким, особенно на высоких оборотах двигателя, когда перекачивается такое большое количество жидкости.

Поворотный клапан

Система рулевого управления с усилителем должна помогать водителю только тогда, когда он прилагает усилие к рулевому колесу (например, при начале поворота). Когда водитель не прилагает усилий (например, при движении по прямой), система не должна оказывать никакой помощи.Устройство, определяющее силу на рулевом колесе, называется поворотным клапаном .

Ключевым элементом поворотного клапана является торсион . Торсион представляет собой тонкий стержень из металла, который закручивается при приложении к нему крутящего момента. Верхняя часть штанги соединена с рулевым колесом, а нижняя часть штанги соединена с шестерней или червячной шестерней (которая вращает колеса), поэтому величина крутящего момента в торсионе равна величине крутящего момента, водитель использует, чтобы повернуть колеса.Чем больше крутящий момент водитель использует для поворота колес, тем сильнее поворачивается штанга.

Вход рулевого вала образует внутреннюю часть узла золотникового клапана . Он также соединяется с верхним концом торсиона . Нижняя часть торсиона соединяется с внешней частью золотникового клапана. Торсион также поворачивает выход рулевого механизма, соединяясь либо с ведущей шестерней, либо с червячной передачей, в зависимости от того, какой тип рулевого управления имеет автомобиль.

Анимация, показывающая, что происходит внутри поворотного клапана, когда вы впервые начинаете вращать рулевое колесо.

По мере того, как стержень вращается, он поворачивает внутреннюю часть золотникового клапана относительно внешней стороны.Поскольку внутренняя часть золотникового клапана также соединена с рулевым валом (и, следовательно, с рулевым колесом), величина вращения между внутренней и внешней частями золотникового клапана зависит от того, какой крутящий момент водитель прикладывает к рулевому колесу. .

Когда рулевое колесо не поворачивается, обе гидравлические линии обеспечивают одинаковое давление на рулевой механизм. Но если золотниковый клапан поворачивается в одну или другую сторону, порты открываются, чтобы подавать жидкость под высоким давлением в соответствующую линию.

Оказывается, такой тип гидроусилителя довольно неэффективен. Давайте посмотрим на некоторые достижения, которые мы увидим в ближайшие годы, которые помогут повысить эффективность.

Как часто следует менять жидкость для гидроусилителя руля? | Советы по обслуживанию и ремонту

Жидкость для гидроусилителя руля часто является одной из тех жидкостей, которые в автомобиле чаще всего игнорируются. Все знают, что им нужно заменить масло. Они даже знают, что нужно добавить больше жидкости для стеклоочистителей (хотя часто не раньше, чем они нажмут кнопку или не поднимут свой уровень, только для того, чтобы показать, что она выключена и им приходится слышать прекрасный звук, как их дворники протирают их лобовое стекло.) Конечно, все знают про бензин и как его заменить. Однако по какой-то причине жидкость для гидроусилителя руля становится забытым компонентом при техническом обслуживании автомобиля.

Как часто следует менять жидкость для гидроусилителя руля?

Ответ на этот вопрос менее прост, чем бензин или масло. Некоторые источники сообщают вам, что вам следует менять его каждые семьдесят пять тысяч или сто тысяч миль, в то время как некоторые просто говорят, что его следует менять каждые два года.На самом деле однозначного ответа на этот вопрос нет, и даже производители автомобилей расходятся во мнениях.

Однако не бойтесь, потому что ни один источник не обязательно является полностью неверным (или полностью правильным в этом отношении). Лучший совет, который можно было бы дать, — это встретиться где-нибудь посередине. Каждые два года или каждые семьдесят пять тысяч миль (в зависимости от того, что наступит раньше!) Вы должны заменять жидкость для гидроусилителя руля.

Почему так важна замена жидкости в гидроусилителе рулевого управления?

Замена жидкости рулевого управления с гидроусилителем невероятно важна из-за того, как работают насосы рулевого управления с гидроусилителем.Насосы рулевого управления с гидроусилителем — это гидравлические насосы, которые создают давление до шестнадцати сотен фунтов. За годы эксплуатации жидкость гидроусилителя руля загрязняется. Грязные жидкости создают гораздо большее трение и становятся абразивными. Грязные жидкости могут даже разрушить уплотнения в насосе или уплотнения на стойке, замена которых может оказаться невероятно дорогостоящей.

А как насчет современных автомобилей?

Некоторые современные автомобили не используют гидравлические насосы для управления усилителем рулевого управления.Вместо этого у них есть электрический усилитель рулевого управления, который использует электродвигатель для управления усилителем рулевого управления. Это означает, что они не используют жидкость для рулевого управления с гидроусилителем и что в этом им нет необходимости.

Процесс настолько прост, что большинство людей могут сделать это сами. Однако зачем связываться с тем, что вам не нужно? Сделать это профессионально и безупречно доступно и доступно прямо в вашем районе. Приходите в Grand Prairie Ford и попросите профессионала заменить жидкость для гидроусилителя руля!

Стоимость насоса гидроусилителя руля — Замена насоса гидроусилителя

Информация о насосе гидроусилителя рулевого управления

Необслуживаемый насос гидроусилителя A1 Cardone может затруднить управление вашим автомобилем или грузовиком.

Необходимые детали для работы, такие как насос гидроусилителя A1 Cardone, находятся всего в нескольких щелчках мыши при заказе в PartsGeek. Чтобы поднять мощность двигателя вашего автомобиля, подумайте о некоторых из этих дополнительных устройств, которые специально разработаны для увеличения производительности. Неважно, гоняете ли вы на своем автомобиле или просто цените вождение высокопроизводительного автомобиля, высококачественные автозапчасти жизненно важны. Энтузиасты автомобилей и грузовиков, которые любят высокопроизводительные автомобили, признают, что нет ничего важнее, чем установка лучших запасных частей для вашего автомобиля.Негерметичный насос гидроусилителя рулевого управления затруднит поворот колеса и создаст серьезную проблему для безопасности. Насос рулевого управления с гидроусилителем вашего автомобиля производится от насоса, разработанного для паровых двигателей в 1866 году в ответ на стремление к большей маневренности рулевого управления. Транспортным средством, не оснащенным насосом рулевого управления с гидроусилителем, управлять труднее, поскольку в неподвижном состоянии ему требуется больше силы, чем может легко обеспечить большинство людей. Насос гидроусилителя вашего автомобиля или грузовика работает за счет создания гидравлической энергии, которая помогает управлять автомобилем.Насос гидроусилителя рулевого управления вашего автомобиля находится в передней части автомобиля и приводится в действие ремнем и шкивом. Когда вы заказываете насос гидроусилителя A1 Cardone у специалистов в PartsGeek, вы знаете, что получаете самые дорогие запчасти по самой низкой цене.

Неисправный насос гидроусилителя рулевого управления переменного тока Delco может затруднить управление автомобилем или грузовиком.

Нужные детали, такие как насос гидроусилителя AC Delco, находятся на расстоянии одного клика, когда вы заказываете в PartsGeek.com. Первоклассная мощность и высокая производительность обеспечиваются первоклассными компонентами и аксессуарами. Чтобы поднять мощность двигателя вашего автомобиля, установите несколько дополнительных надстроек, специально разработанных для повышения производительности. Превосходная управляемость достигается за счет высокопроизводительных устройств, предназначенных для улучшения топливной системы и компонентов рулевого управления. Насос гидроусилителя рулевого управления расположен в передней части автомобиля и приводится в действие ремнем. Насос гидроусилителя вашего автомобиля или грузовика работает, создавая гидравлическое усилие, которое помогает управлять автомобилем.Легковой или грузовой автомобиль, не оборудованный насосом рулевого управления с гидроусилителем, трудно управлять, потому что в неподвижном состоянии они требуют большей силы, чем это легко для большинства людей. Неисправный насос гидроусилителя рулевого управления, вероятно, затруднит поворот рулевого колеса и будет представлять большой риск для безопасности. Насос рулевого управления с гидроусилителем возник из насоса, созданного для паровых двигателей полтора века назад в ответ на потребность в превосходной маневренности.

Насос усилителя рулевого управления Beck Arnley для транспортного средства производит рычаги гидравлической системы, помогающие поворачивать автомобиль.

Если вам нужен насос гидроусилителя Beck Arnley, уход за вашим автомобилем с использованием лучших запчастей всегда окупается в долгосрочной перспективе. Чтобы увеличить количество лошадиных сил двигателя вашего автомобиля, подумайте о выборе этих дополнительных надстроек, специально разработанных для повышения производительности. Независимо от того, участвуете ли вы в гонках на своем автомобиле или просто получаете удовольствие от вождения мощного автомобиля, высококачественные автозапчасти жизненно важны. Позволяя инжекторам лучше потреблять бензин, дополнительное оборудование с высокими характеристиками повышает номинальную мощность при одновременном снижении избыточного расхода топлива.Ваш насос рулевого управления с гидроусилителем возник из насоса, созданного для паровых судов в 1866 году в ответ на стремление к большей маневренности. Любой легковой или грузовой автомобиль, не оснащенный насосом рулевого управления с гидроусилителем, трудно управлять, потому что ему требуется большее вращающее усилие в неподвижном состоянии, чем это легко для большинства людей. Ваш насос гидроусилителя рулевого управления работает за счет создания гидравлической силы, которая помогает поворачивать ваш автомобиль. Насос гидроусилителя рулевого управления вашего автомобиля расположен в передней части автомобиля и приводится в движение ремнем и шкивом.Сломанный насос гидроусилителя рулевого управления может затруднить поворот рулевого колеса и определенно представляет собой огромный риск для безопасности. Любому автомобилю время от времени требуются запчасти, поэтому, если вам понадобится насос гидроусилителя Beck Arnley, PartsGeek — это то место, где вы можете найти то, что вам нужно.

Насос гидроусилителя рулевого управления LUK использует гидравлическое усилие для управления автомобилем.

Когда вы заказываете насос гидроусилителя руля LUK у команды PartsGeek, вы можете быть уверены, что найдете самые лучшие запчасти по самой низкой цене.Люди, которые хотят получить от своего автомобиля максимум, понимают, что нужно устанавливать только самые качественные запасные части. Позволяя вашим инжекторам потреблять бензин более эффективно, дополнительное оборудование обеспечивает более высокую мощность при одновременном сокращении избыточного расхода топлива. Чтобы увеличить мощность силовой установки вашего автомобиля, установите несколько дополнительных деталей, специально созданных для увеличения производительности. Насос гидроусилителя рулевого управления производит гидравлическое усилие, которое помогает управлять автомобилем.С автомобилем, не оборудованным насосом гидроусилителя руля, трудно управлять, потому что он требует большего крутящего момента, когда он стоит неподвижно, чем это удобно для большинства людей. Насос гидроусилителя рулевого управления вашего автомобиля может быть расположен в передней части автомобиля и приводится в действие поворотным ремнем. Негерметичный насос гидроусилителя рулевого управления, вероятно, затруднит поворот колеса и может стать серьезной проблемой для безопасности. Насос гидроусилителя рулевого управления был произведен в 1866 году для пароходов в ответ на потребность в превосходной маневренности.

Необслуживаемый насос гидроусилителя ZF может сделать управление вашим автомобилем или грузовиком практически невозможным.

Любой автомобиль время от времени будет нуждаться в замене компонентов, поэтому, когда вам понадобится насос гидроусилителя ZF, PartsGeek.com поможет вам найти то, что вам нужно. Выдающиеся производители автомобилей осознают важность достижения удовлетворительных характеристик. Когда вы водите высокопроизводительный автомобиль, ему требуются запасные части высочайшего качества и оригинальные запчасти. Если вы выбрали высокопроизводительный автомобиль, чтобы насладиться его превосходной мощностью и производительностью двигателя, не теряйте этого решения и покупайте высококачественные запасные части.Ваш насос гидроусилителя рулевого управления находится перед двигателем и приводится в движение ремнем. Негерметичный насос гидроусилителя рулевого управления может затруднить рулевое управление и стать серьезной проблемой для безопасности. Любой легковой или грузовой автомобиль, не оборудованный насосом рулевого управления с гидроусилителем, трудно маневрировать, поскольку в неподвижном состоянии требуется большее вращающее усилие, чем легко приложить. Насос гидроусилителя вашего автомобиля или грузовика работает, создавая гидравлическое усилие, которое помогает управлять транспортным средством. Насос рулевого управления с гидроусилителем вашего автомобиля возник в результате помпы, созданной для паровых судов полтора века назад в ответ на потребность в большей маневренности.Делайте покупки на сайте www.PartsGeek.com, когда вам нужны автомобильные запчасти лучшего качества, такие как насос гидроусилителя ZF.

Насос гидроусилителя рулевого управления

Водянистая протечка под вашим автомобилем, а также шумное или затрудненное рулевое управление являются хорошими признаками того, что что-то не так с системой гидроусилителя вашего автомобиля. Эта критически важная сборка деталей необходима для того, чтобы вы могли легко и эффективно управлять автомобилем.

На сайте PartsGeek.com вы найдете тысячи запасных рулевых насосов от ведущих производителей, таких как A1 Cardone, AC Delco, Bosch, Dorman и Motorcraft, а также множество оригинальных запчастей от производителей и эквивалентных оригинальных комплектующих.Вы также найдете модернизированные / восстановленные насосы, которые были тщательно протестированы на работоспособность и пригодность.

Мы гордимся нашим огромным выбором качественных запчастей, быстрой доставкой и отличным обслуживанием клиентов. Кроме того, наша 30-дневная политика возврата помогает нам гарантировать, что вы получите именно ту деталь, которая вам понадобится, чтобы вернуть свою буровую установку в дорогу.

Найдите конкретный автомобиль с помощью функции поиска на нашем веб-сайте или просмотрите наши предложения по марке, производителю или году.

Что такое насос гидроусилителя руля?

Система рулевого управления с гидроусилителем в автомобиле — это набор деталей, которые упрощают маневрирование даже очень большими транспортными средствами, не задействуя при этом много реальных мускулов.Это обеспечивает более безопасное управление, более маневренную навигацию и более быстрое реагирование на возможные дорожные препятствия. Детали узла рулевого управления с гидроусилителем включают ремень, шланги, жидкость для рулевого управления и, конечно же, сам насос гидроусилителя рулевого управления, который отвечает за циркуляцию гидравлической жидкости в системе.

Сколько стоят насосы рулевого управления?

Цена на новый насос рулевого управления сильно различается между производителями и во многом зависит от марки и модели вашего текущего автомобиля.Восстановленные насосы — хороший вариант для тех, кто ищет более экономичную замену.

Каковы симптомы неисправности насоса рулевого управления?

Визг при повороте, жесткое или невосприимчивое рулевое колесо — хорошие признаки того, что что-то не так с узлом рулевого управления с гидроусилителем. Рекомендуется проверить ремень гидроусилителя рулевого управления на наличие повреждений или износа, поскольку эта деталь особенно подвержена износу после продолжительного использования.

Как поддерживать в хорошем состоянии систему рулевого управления?

Важно следить за уровнями жидкости в рулевом управлении и регулярно заменять загрязненную гидравлическую жидкость.Непрерывная утечка может не только сделать всю систему вялой и ненадежной, но и со временем привести к более серьезным повреждениям насоса и рулевого механизма, что может потребовать полной замены самого насоса рулевого управления. Всякий раз, когда вам нужно заменить насос, также рекомендуется проверить ремень, шланги и прокладки на предмет повреждений, неправильной посадки или перекоса.

Насос гидроусилителя рулевого управления — обзор

6.1.5 Тормозные механизмы замедлителей

Гидродинамический тормоз-замедлитель преобразует механическую энергию приводного вала в тепло жидкости внутри замедлителя посредством конструкции ротор-статор.Его тормозящий момент зависит от количества потока жидкости и давления вязкой жидкости внутри замедлителя. Момент замедления регулируется путем регулировки гидравлического давления. Жидкость при вязком демпфировании охлаждается охлаждающей жидкостью двигателя через радиатор автомобиля или отдельный охладитель (в случае прицепа с замедлителем).

В электромагнитном тормозе-замедлителе используется диск, вращающийся в магнитном поле, для создания вихревого тока, который создает тормозной момент. Тормозной момент регулируется путем регулировки тока возбуждения.

В ретардере Caterpillar «BrakeSaver» (Дарра, 1974) моторное масло использовалось в качестве рабочей среды, перемешивающейся между ротором и статором. Он был установлен между коленчатым валом двигателя и маховиком, чтобы использовать трансмиссию, умноженную на крутящий момент.

Замедляющая сила моторного тормоза складывается из силы трения механического трения, мощности вспомогательных агрегатов двигателя (таких как топливный насос, водяной насос и масляный насос), мощности потерь при перекачке во время тактов впуска и выпуска и указанная мощность во время тактов сжатия и расширения.

Самым простым способом торможения двигателем является использование мощности двигателя (без заправки). Мощность двигателя в основном является функцией второго порядка от скорости двигателя. Понижение передачи трансмиссии (например, с 5-й передачи на 4-ю) или отключение повышающей передачи (в автоматической коробке передач) может увеличить частоту вращения двигателя, таким образом увеличивая мощность замедления. Однако частота вращения двигателя не должна превышать максимально допустимый предел. Механическое трение двигателя здесь не включает паразитные потери от некоторых аксессуаров автомобиля, таких как воздушный компрессор, насос гидроусилителя руля, вентилятор радиатора и т. Д.Замедляющая способность этих аксессуаров транспортного средства является частью естественной тормозной способности транспортного средства (см. Уравнение 6.1).

Во впускном дроссельном тормозе (также называемом «вакуумным моторным тормозом») высокие насосные потери или тормозная мощность достигается за счет того, что поршень должен противостоять высокому вакууму, создаваемому в цилиндре, когда поршень движется вниз во время впуска. Инсульт. Одним из примеров тормоза впускного дросселя является то, что бензиновый двигатель развивает мощность замедления, закрывая впускную дроссельную заслонку, которая ограничивает количество всасываемого воздуха.Бензиновые двигатели обычно имеют впускной дроссель для регулирования потока воздуха в соответствии с потоком топлива для достижения стехиометрического сгорания. Обратите внимание, что старые дизельные двигатели без системы рециркуляции отработавших газов не имели впускного дросселя. Когда впускной дроссель закрыт во время торможения двигателем, бензиновый двигатель может генерировать более высокие насосные потери и более высокую мощность торможения, чем дизельный двигатель того же рабочего объема без впускного дросселя или выпускного тормоза, по сравнению с той же частотой вращения двигателя. Следует отметить, что бензиновые двигатели предназначены для работы на гораздо более высоких оборотах двигателя, чем дизельные двигатели, и, следовательно, они могут развивать более высокую мощность замедления из-за своей более высокой скорости.

Подобно впускному дроссельному тормозу, в обычном выпускном тормозе с выпускным дроссельным клапаном высокие насосные потери и тормозная мощность достигаются за счет того, что поршень должен преодолевать высокое давление в выпускном коллекторе во время торможения, когда поршень движется вверх в такте выпуска. Максимальный потенциал впускного дроссельного тормоза возникает только при максимальном значении дельты P двигателя в 1 бар (т. Е. Разницы между абсолютным давлением 1 бар в выпускном коллекторе и нулевым давлением во впускном коллекторе), в то время как потенциал выпуска тормоз намного выше 1 бара с точки зрения дельты двигателя P.По этой причине в дизельных двигателях вместо впускно-дроссельного тормоза обычно используют выхлопной тормоз. Фактически, выхлопной тормоз на сегодняшний день является наиболее широко используемым замедлителем. Он обычно используется с дизельными двигателями средней мощности в широком диапазоне транспортных средств от 2 до 7, например, от легких пикапов, которые перевозят тяжелые грузы (например, полной массой 10 000–15 000 фунтов) по холмистой местности до тяжелые грузовики и автобусы.

Моторный тормоз с освобождением от сжатия — это устройство, которое может преобразовать дизельный двигатель из силовой машины в энергопоглощающую машину, например, в поршневой воздушный компрессор.Во время торможения двигателем, когда поток топлива прекращается, мощность, необходимая для сжатия воздуха в цилиндре, обеспечивается кинетической или потенциальной энергией движущегося транспортного средства и вращающегося коленчатого вала двигателя. В этом случае клапаны двигателя остаются закрытыми во время такта сжатия. Если выпускной клапан также остается закрытым во время такта расширения (как в нормальном случае клапана при пусковом режиме), сжатый воздух будет возвращать положительную мощность транспортному средству через коленчатый вал во время такта расширения, так что ранее поглощенная (отрицательная) мощность отменяется.В этой ситуации единственная тормозящая мощность, обеспечиваемая двигателем, — это насосные потери во время тактов впуска и выпуска, а также механическое трение движущихся частей. Если выпускной клапан открывается ближе к концу такта сжатия или в очень ранней части такта расширения, сжатому воздуху разрешается выходить в выпускной коллектор, таким образом, энергия, запасенная в сжатом воздухе, больше не сохраняется в цилиндре. во время такта расширения для получения положительной мощности.В результате общий эффект заключается в том, что двигатель становится энергопоглощающим воздушным компрессором для использования кинетической или потенциальной энергии движущегося транспортного средства для прокачки окружающего воздуха через цилиндры двигателя и последующего выпуска более горячего воздуха в атмосферу. Отрицательная мощность, производимая во время тактов сжатия и расширения, в значительной степени влияет на общую тормозную способность двигателя. В этой операции такой выпускной клапан называется клапаном торможения двигателем.

Фактически, тормозной клапан может быть выпускным клапаном (как в Jake Brake) или дополнительным декомпрессионным клапаном в головке блока цилиндров (как в моторном тормозе Mercedes-Benz Konstantdrossel и моторном тормозе Mitsubishi Powertard).Существует множество конструкций и изобретений, позволяющих реализовать оптимальные функции тормозного клапана (ов) с помощью механических, гидравлических и электромагнитных клапанных механизмов.

Хотя некоторые различные типы замедлителей можно комбинировать для использования на одном транспортном средстве, не все из них совместимы в процессах или механизмах замедления, поскольку принцип работы одного замедлителя может конфликтовать с другим. Например, выхлопной тормоз и компрессионный тормоз не должны использоваться одновременно при высоких оборотах двигателя в двигателе с турбонаддувом, потому что работа выхлопного тормоза имеет тенденцию уменьшать степень давления в турбине и скорость турбины, в то время как компрессионный тормоз полагается на высокую скорость турбокомпрессора в чтобы обеспечить высокое давление наддува для усиления эффекта снятия сжатия.Однако для двигателей без наддува комбинация выхлопного тормоза и компрессионного тормоза оказалась эффективной (Schmitz и др. , 1992, 1994). Другой пример: если заряд цилиндра в основном полностью сдувается во время такта расширения в компрессионном тормозе, будет немного сжатого воздуха для повышения давления в цилиндре во время такта выпуска. Следовательно, использование выхлопного тормоза может быть неэффективным в сочетании с таким компрессионным тормозом.SAE J1621 (2005) и J2458 (1998) предоставляют информацию о динамометрических испытаниях и номинальных характеристиках моторных и выхлопных тормозов.

Как работает насос гидроусилителя

Так выглядит насос гидроусилителя руля.

Для многих насос рулевого управления — это просто волшебный черный ящик, который якобы каким-то образом делает наши поездки намного более приятными. Но как именно работает насос гидроусилителя руля?

Если вы открыли эту статью, держу пари, что вы хотите знать больше, чем просто поверхность.Мы можем помочь с этим. Сегодня мы собираемся погрузиться в мир механики, в частности, во внутреннюю работу насоса рулевого управления.

Давайте разберемся и посмотрим, как это работает.

Что такое насос гидроусилителя руля?

В системе рулевого управления с гидроусилителем имеется рулевая рейка и насос рулевого управления. Эти два компонента похожи на Бэтмена и Робина, Тор и Мьёльнир, арахисовое масло и желе — в основном неразделимы. Они работают вместе, чтобы дать нам возможность управлять автомобилем и в то же время облегчить это сделать.

Выражаясь формальной терминологией, насос гидроусилителя рулевого управления представляет собой центробежный гидравлический насос лопаточного типа, который нагнетает жидкость рулевого управления за счет высоких скоростей вращения, чтобы создать перепад давления, который переводится в «усилитель» для системы рулевого управления вашего автомобиля.

На мой взгляд, это слишком странно.

Вот мое мнение.

По сути, это просто водяной насос, за исключением жидкости для рулевого управления. Он крутится как сумасшедший, сжимает рулевую жидкость как сумасшедший, а затем отправляет ее в остальную систему рулевого управления, чтобы мы могли управлять как сумасшедшие.

Вообще говоря, рулевая рейка дает нам фактические изменения траектории на наших автомобильных шинах, то есть способность управлять нашим автомобилем. С другой стороны, насос рулевого управления делает рулевое колесо «легким» и легко поворачивается при рулевом управлении.

Насос рулевого управления имеет размер примерно с кокосовый орех, и его обычно можно найти рядом с двигателем вашего автомобиля. Если вы хотите взглянуть, просто следуйте за ремнем двигателя, и вы в конечном итоге его увидите.

Насос рулевого управления с гидроусилителем — , всегда , расположенный рядом с двигателем нашего автомобиля.

Как работает насос гидроусилителя руля?

Хотя насос гидроусилителя рулевого управления образно известен как «сердце» нашей системы рулевого управления с гидроусилителем, это всего лишь капля воды в океане. Существует множество других механизмов, окружающих и поддерживающих его, так что вся система работает. С учетом сказанного, это может очень быстро стать очень сложным, особенно если кто-то не знаком с системой рулевого управления с гидроусилителем в целом.

Исходя из этого, мы разделили «принцип работы насоса рулевого управления с гидроусилителем» на три части, чтобы облегчить вам процесс. Это (i) перед насосом рулевого управления , (ii) внутри насоса рулевого управления и (iii) после насоса рулевого управления .

Перед насосом рулевого управления

Давайте начнем с того места, с которым мы все знакомы, — с бачка с жидкостью рулевого управления.

Если вы откроете капот вашего автомобиля, вы найдете (обычно) желтоватый контейнер с надписью «жидкость для гидроусилителя руля» на крышке.Это емкость, в которую мы наливаем жидкость для рулевого управления.

Бачок с жидкостью рулевого управления — это , обычно , это контейнер желтого цвета с надписью «жидкость для гидроусилителя руля» на крышке.

Ничего особенного. Так же, как у нас есть бензобак для нашего бензина, у нас есть бак с жидкостью для гидроусилителя рулевого управления.

Единственное назначение этого бака — просто удерживать жидкость рулевого управления и подавать ее к насосу рулевого управления через набор резиновых шлангов. Когда жидкость не используется, она остается в резервуаре. Когда нам нужна жидкость для рулевого управления, она всасывается из резервуара и направляется туда, куда ей нужно.

По мере того, как жидкость рулевого управления течет по резиновым шлангам, она достигает насоса рулевого управления.

Теперь нам нужно сначала запустить насос рулевого управления. Чтобы запустить его, нам нужен постоянный источник энергии, идущий на насос, и это исходит не от кого, а от самого двигателя автомобиля.

Двигатель нашего автомобиля вырабатывает энергию за счет воспламенения смеси бензина и воздуха с помощью электрических искр.Когда смесь бензина с воздухом взрывается внутри двигателя, она производит энергию, которая толкает поршень двигателя вверх и вниз. И поскольку поршень нашего двигателя механически связан с коленчатым валом, коленчатый вал собирает эту энергию, и сам коленчатый вал начинает вращаться.

Наконец, мы натягиваем ремень двигателя на этот вращающийся коленчатый вал и надежно соединяем его со шкивом на насосе рулевого управления. Когда мы заводим машину, ремень двигателя натягивается на шкив насоса рулевого управления, и насос рулевого управления начинает вращаться.

О чудо, теперь насос рулевого управления работает.

Внутри насоса рулевого управления

На этом этапе мы получили вращающийся насос рулевого управления, и жидкость для рулевого управления стала доступной для насоса. Следующим шагом является повышение давления в жидкости рулевого управления.

А вот и самое интересное. Теперь мы взглянем на ядро ​​насоса рулевого управления, чтобы понять, как это величественное устройство создает жидкость под высоким давлением.

Когда мы смотрим на ядро ​​насоса рулевого управления, это три основных компонента, на которых вам нужно сосредоточить внимание.

Изображение выше — это то, что вы обычно видите внутри насоса рулевого управления с гидроусилителем. Конечно, не весь насос рулевого управления выглядит так, и есть и другие тонкости, которые мы устраняли, но давайте будем очень простыми. Есть только 3 отдельных элемента, на которые действительно нужно обратить внимание, а именно: (i) корпус , (ii) ротор и (iii) лопатка .

Ротор — это цельный металлический блок, который имеет только две отличительные особенности: в нем имеется полое отверстие посередине, а затем несколько полостей снаружи.Оба служат разным целям.

Центральное отверстие соединяется непосредственно со шкивом насоса рулевого управления через другой металлический цилиндр. Итак, если вы можете представить, когда шкив насоса рулевого управления вращается, ротор, следовательно, также будет вращаться, отсюда и название «ротор».

Помните полости на внешней стороне? В этих крошечных карманах с отверстиями будут лежать лопатки. Они действуют как железная дорога, по которой лопатки перемещаются внутрь и наружу. Когда насос рулевого управления не вращается, они располагаются ближе к центру (см. Левый рисунок ниже).Когда ротор вращается, все лопатки выдвигаются наружу и упираются в корпус насоса (см. Правый рисунок ниже).

Изображение слева показывает убранную лопатку, а изображение справа показывает лопатку в открытом положении.

Почему?

Ну, это все равно что играть с каруселью на детской площадке. Вы можете найти удобное место, чтобы сесть на карусель, а затем попросить друга крутить вас как сумасшедший! Чем быстрее он вращается, тем сильнее вы будете чувствовать, что вас выбрасывает наружу.Если он будет вращаться достаточно сильно, вы можете оказаться в грязи!

Старые добрые дни. Раньше это было круто, но в нынешнюю эпоху смартфонов мы вряд ли могли их найти.

Это действующая центробежная сила.

Аналогичным образом в насосе рулевого управления с гидроусилителем все лопатки будут выталкиваться наружу к корпусу насоса. Но это не все. Представьте себе ту же центробежную силу, но с оборотами двигателя, которые обычно измеряются тысячами в минуту. Лопатки так сильно прижаты к корпусу насоса, что он начинает образовывать крошечные камеры, в которых задерживается жидкость рулевого управления.В нашем примере ровно 11 крошечных камер.

Когда все лопатки выталкиваются наружу, они образуют крошечные карманы для переноса жидкости рулевого управления с гидроусилителем.

Когда ротор вращается по часовой стрелке, крошечные камеры следуют за ним (вместе с жидкостью рулевого управления внутри них!). Камера № 1 переместится из исходного положения в камеру № 2, затем камеру № 3 и так далее и так далее с невероятной скоростью, пока мы не выключим двигатель.

Здесь происходит волшебство.Давление жидкости в рулевом управлении начинает расти, и, конечно, не без причины.

Если присмотреться, то корпус насоса не геометрически круглый, они имеют овальную форму, специально . Когда ротор расположен прямо в центре, вы заметите, что нижняя часть канавки значительно больше, чем верхняя часть канавки.

Картинка нарисуйте тысячу слов. Посмотри.

Это насос рулевого управления с гидроусилителем одностороннего действия, в котором имеется зона низкого давления и зона высокого давления.

Различия в объеме не являются ошибкой конструкции или производственным дефектом, они служат определенной цели, и это очень важно.

Вот почему.

Когда насос продолжает вращаться, жидкость рулевого управления разносится по овальной канавке, как карусель. Из-за эксцентричной овальной формы жидкость для рулевого управления перемещается с большой площади и сжимается во все меньшее пространство. Если мы посмотрим на физику, мы знаем, что, когда площадь уменьшается, давление увеличивается.Инженеры знают, в чем дело. Но послушайте, не верьте мне на слово, я вам даже докажу.

Давление = Сила / Площадь.

Закон Паскаля

Это можно сравнить с сжатием воздушного шара, наполненного воздухом.

Сначала вы надуваете воздушный шар до приличных размеров, затем завязываете узел вокруг отверстий, чтобы запечатать воздух внутри. Когда вы сжимаете воздушный шар, пространство внутри него уменьшается. Не имея выхода, такое же количество воздуха сковывается в более тесные условия, что увеличивает давление воздуха.Если вы сожмете его достаточно сильно, он достигнет точки, в которой давление воздуха будет больше, чем сила воздушного шара, и, наконец, он лопнет.

Воздух действует так же, как и любая другая жидкость, в том числе жидкость для рулевого управления. Учитывая такое же количество жидкости, при уменьшении площади давление жидкости увеличится. И именно поэтому они разработали кулачковое кольцо овальной формы, а не идеальной круглой формы.

Возвращаясь к тому, как работает насос гидроусилителя руля.

Мы говорили о том, как эти крошечные камеры непрерывно закручивают жидкость для рулевого управления в более узкое пространство, чтобы увеличить давление.После этого жидкость для рулевого управления под высоким давлением в конечном итоге выходит из насоса рулевого управления через клапан регулирования давления.

При этом остается область пустот / низкого давления в насосе рулевого управления, что помогает втягивать больше жидкости рулевого управления из бачка с жидкостью рулевого управления.

В любом случае, эта жидкость для рулевого управления под высоким давлением покидает насос рулевого управления и попадает в две гидравлические камеры рулевой рейки.

После насоса рулевого управления

Для тех, кто знаком с гидроусилителем рулевого управления: что это такое и как оно работает, у вас будет очень хорошее представление о том, чем заканчивается история.Для тех, кто этого не делает, вот как это в основном происходит.

Жидкость рулевого управления под высоким давлением выходит из насоса рулевого управления и попадает в рулевую рейку. По сути, рулевая рейка разделена на две гидравлические камеры, левую и правую.

Когда жидкость рулевого управления попадает в две гидравлические камеры, они распределяются таким образом, что одна из гидравлических камер рулевой рейки получает больше жидкости рулевого управления, чем другая. Если в левую камеру попадает больше жидкости, она становится сильнее, чем в правую.И угадайте, что происходит? Рулевая рейка смещается вправо благодаря разнице давления жидкости. Обратное верно, когда вы хотите повернуть налево.

Это толкающее движение — усилитель мощности. Это причина того, что ваше рулевое колесо кажется легче, когда в вашем автомобиле установлена ​​система рулевого управления с гидроусилителем.

После этого жидкость рулевого управления выходит из рулевой рейки через шланги рулевого управления и возвращается обратно в бачок с жидкостью рулевого управления.

Весь процесс просто повторяется снова и снова, снова и снова, пока мы наконец не выключим двигатель.

Завершение последнего круга

И это, друзья мои… вот как работает насос гидроусилителя руля. Красиво, правда?

Я искренне надеюсь, что я должным образом проанализировал внутреннюю работу насоса рулевого управления, и надеюсь, что это поможет нам лучше оценить чудо инженерной мысли, воплощенное в нашей машине.

Если мы что-то упустили в статье, не стесняйтесь оставлять комментарий внизу, и мы обязательно добавим его в статью.

А пока ездите безопасно и умно!

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: электроусилитель рулевого управления

Электронный усилитель руля

Базовое описание

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

Системы

EPS имеют регулируемый усилитель мощности, который обеспечивает большую помощь на более низких скоростях автомобиля и меньшую помощь на более высоких скоростях. Им не требуется значительная мощность для работы, когда не требуется помощи рулевого управления.По этой причине они более энергоэффективны, чем гидравлические системы.

Как работает система:

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

Существует четыре формы EPS в зависимости от положения вспомогательного двигателя.Это вспомогательный тип стойки (C-EPS), вспомогательный тип шестерни (P-EPS), тип с прямым приводом (D-EPS) и вспомогательный тип стойки (R-EPS). Тип C-EPS имеет блок гидроусилителя, датчик крутящего момента и контроллер, подключенные к рулевой колонке. В системе P-EPS блок гидроусилителя соединен с валом шестерни рулевого механизма. Этот тип системы хорошо работает в небольших автомобилях. Система D-EPS имеет низкую инерцию и трение, поскольку рулевой механизм и вспомогательный блок представляют собой единое целое.Тип R-EPS имеет вспомогательный блок, подключенный к рулевому механизму. Системы R-EPS могут использоваться на средних и полноразмерных транспортных средствах из-за их относительно низкой инерции из-за высоких передаточных чисел редуктора.

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

В современных системах всегда существует механическое соединение между рулевым колесом и рулевым механизмом. По соображениям безопасности важно, чтобы отказ электроники никогда не приводил к ситуации, когда двигатель мешает водителю управлять транспортным средством.Системы EPS включают в себя отказоустойчивые механизмы, которые отключают питание двигателя в случае обнаружения проблемы с ЭБУ.

Следующим шагом в электронном рулевом управлении является снятие механической связи с рулевым колесом и переход на рулевое управление с чисто электронным управлением, которое называется управляемым по проводам. Это функционирует путем передачи цифровых сигналов на один или несколько удаленных электродвигателей вместо узла зубчатой ​​рейки, который, в свою очередь, управляет транспортным средством.Infinity Q50 2014 года использовался в электрических вилочных погрузчиках и некоторых тракторах, а также в нескольких концептуальных автомобилях. Хотя обычно нет прямого механического соединения, Q50 имеет механическую резервную копию. В случае обнаружения проблемы с электронным управлением включается сцепление, чтобы восстановить механическое управление водителем. Как и в случае с системами управления дроссельной заслонкой, вполне вероятно, что электронное управление станет стандартом, как только электронное управление окажется более безопасным и надежным, чем современные гибридные системы.

Датчики
Датчик крутящего момента на рулевом колесе, датчик положения рулевого колеса, датчик скорости вращения колеса
Приводы
Электродвигатель
Передача данных
Обмен данными по шине CAN между EPS и контроллером двигателя
Производителей
Bosch, Denso, Hella, JTEKT, Kobelt, Koyo, Mitsubishi Electric, Nexteer, NSK, Preh, Showa, TRW, ZF
Для получения дополнительной информации
[1] Гидроусилитель руля, Википедия.
[2] Электрический усилитель руля (EPS), веб-сайт Freescale.
[3] Электроусилитель руля, www.aa1car.com.
[4] Research Analysis: A Review of Electric Power Steering Systems, Matthew Beecham, Just-auto.com, 6 августа 2007 г.
[5] BMW Electric Power Steering EPS, YouTube, 21 ноября 2008 г.
[6] Hyundai Power Steering (MDPS), YouTube, 15 июля 2009 г.
[7] Мы теряем связь? Комплексное сравнительное испытание электрического и гидравлического усилителя рулевого управления, автомобиль и водитель, январь.2012.
[8] Nissan представляет технологию независимого рулевого управления Fly-by-Wire, YouTube, 17 октября 2012 г.
[9] Электроусилитель рулевого управления от Ford Motor Company, YouTube, 14 марта 2013 г.
[10] Top Tech Cars 2013: Infiniti Q50, Лоуренс Ульрих, IEEE Spectrum, 29 марта 2013 г.
[11] Car Tech 101: объяснение гидроусилителя руля, YouTube, 1 апреля 2014 г.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *