Гидроусилитель руля
Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории.
Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).
В Советском Союзе (СССР) впервые был применён в 1950 г. на карьерном самосвале МАЗ-525. Первый советский легковой автомобиль, оснащенный ГУР — автомобиль высшего класса ЗИЛ-111 (1958 г.).
Назначение гидроусилителя рулевого управления
Для уменьшения усилия, прикладываемого при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передающихся на рулевое колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги, и повышения безопасности при разрыве шин переднего колеса в конструкцию рулевого управления некоторых автомобилей вводят специальные гидроусилители.
Устройство
 Внешние видеофайлы | |
|---|---|
| Реечная рулевая передача с торсионным приводом золотника |
| Винтовой привод золотника, аналогичный ЗИЛ-130 |
| Винтовой привод золотника, устаревшей конструкции |
Гидроусилитель представляет собой замкнутую гидравлическую систему, состоящую из насоса (как правило, пластинчато-роторного), регулятора давления, бачка с запасом гидравлической жидкости, управляющего золотника и силового гидроцилиндра.
Насос (с приводом от двигателя автомобиля или электромотора), регулятор давления (обычно в виде перепускного клапана, сливающего избыток расхода насоса мимо золотника) и бачок с запасом гидравлической жидкости предназначены для создания рабочего перепада давлений в гидросистеме усилителя.
Силовой гидроцилиндр двойного действия (то есть умеющий создавать усилие в двух направлениях) в современных легковых автомобилях обычно интегрируется с рулевой рейкой и передает усилие на неё. Золотник устанавливается на рулевой колонке и реагирует на вращательный момент на валу колонки.
Придумано множество способов преобразовать вращательный момент рулевого колеса в работу золотника. Большинство основаны на подвижности отдельного участка вала рулевой колонки. В современных машинах роль подвижного элемента колонки обычно играет торсион — радиально пружинящий участок вала рулевой колонки. Золотник реагирует на угловой сдвиг между концами торсиона при наличии усилия на руле. Существуют конструкции с осевой подвижностью участка вала рулевой колонки: осевое перемещение задается винтовой передачей, преобразующей вращательное усилие руля в поступательное движение штока золотника. В некоторых конструкциях усилие поворота колес регистрируется не на рулевой колонке, а на других узлах передачи усилия от руля к колесу.
Пример гидроусилителя, совмещённого с рулевым механизмом — гидроусилитель, применяемый на автомобилях ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131
- Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля ЗИЛ-130:
При прямолинейном движении автомобиля золотник за счёт пружин удерживается в нейтральном положении, при этом все каналы золотника открыты.
При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины. Как только подшипники упрутся в корпус, винт с золотником перестанет смещаться, а смещаться начнёт шариковая гайка с поршнем и рейкой, при этом как бы накручиваясь на винт. При смещении золотника центральный канал от насоса останется связанным с одним из боковых каналов, а другой боковой канал останется связанным с каналом слива. При смещении поршня усилие будет передаваться от рейки сектору, а от него через вал сошке. Так как центральный канал от масляного насоса связан с одним из боковых каналов, то масло пойдёт из него в одну из полостей гидроцилиндра и будет давить на поршень, помогая смещать его и облегчая усилие, прилагаемое на рулевое колесо.
При прекращении вращения руля винт перестаёт вкручиваться в гайку и минимальное движение поршня передаётся на винт и золотник. Золотник возвращается в нейтральное положение. Все каналы открываются, масло от насоса начинает уходить на слив, и усилитель прекращает свою работу. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.
При увеличении сопротивления повороту начнёт возрастать давление в линии от насоса через золотник в одну из полостей гидроцилиндра. Эта линия связана с полостью между плунжерами, где находятся пружины. Повышенное давление будет давить на плунжеры, а они — на подшипники. Плунжеры будут стараться вернуть золотник в нейтральное положение. Часть масла начнёт уходить на слив, а водитель почувствует дополнительное сопротивление вращению руля — следящее действие за усилием.
При неработающем двигателе насос не накачивает масло и усилитель не работает. Управление автомобилем может осуществляться. При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня.
Пример гидроусилителя, совмещённого с продольной тягой — гидроусилитель, применяемый на автомобилях МАЗ и КрАЗ-255
- Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля КрАЗ-255:
При прямолинейном движении — золотник находится в нейтральном положении, все каналы открыты и масло от насоса уходит на слив.
При повороте усилие от рулевого колеса передаётся через рулевой механизм на сошку. Сошка тянет шаровый палец, а он смещает стакан и золотник примерно на 1 мм. Как только стакан упрётся в корпус, усилие будет передаваться корпусу, а от него через другой шаровый палец продольной тяге и далее. Так как золотник сместился, канал от насоса остался связанным только с одной полостью цилиндра, а другая полость осталась связана с каналом слива. Масло, поступающее в цилиндр, смещает корпус за счёт давления в ту сторону, в которую его тянет сошка, облегчая водителю поворот руля. Масло, поступающее в цилиндр, давит на корпус за счёт давления, а опорой для него является поршень и шток, соединенные с балкой переднего моста.
При прекращении поворота руля золотник возвращается в исходное положение за счёт остаточного давления масла, которое давит на торец золотника. Торцевая полость золотника связана с основным каналом отверстием в бурте.
При увеличении сопротивления повороту растёт давление в усилителе, которое действует и на торцевую поверхность золотника и старается вернуть его в исходное положение, создавая дополнительное сопротивление на рулевом колесе. Следящее действие осуществляется по принципу остановки вращения руля.
Эксплуатация
Для предотвращения возникновения аварийно-опасных ситуаций, связанных с отказом системы рулевого управления автомобиля, необходимо периодически производить контроль наличия масла в бачке ГУРа. При заметном снижении его уровня, не связанного с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и т. п., необходимо проверить герметичность узлов гидравлического контура: шланги, места их вводов и т. д.
Для увеличения срока службы элементов ГУРа и системы в целом, рекомендуется один раз в 1—2 года производить замену рабочей жидкости.
В инструкции по эксплуатации большинства автомобилей подчеркивается, что нельзя удерживать колеса в крайнем положении более 5 сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.
В качестве рабочей гидравлической жидкости (а также смазочного масла деталей гидроусилителя) применяется:
- На советских грузовых автомобилях применяется веретенное (индустриальное) масло.
- На современных автомобилях применяется или жидкость для гидроусилителей (Power steering fluid) или жидкость для автоматических трансмиссий (Automatic transmission fluid или ATF или Dexron III).
Перед заливкой масла в агрегат рекомендуется ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
Сервомеханизмы
Сервомеханизм является разновидностью гидравлического усилителя рулевого управления. Применяются сервомеханизмы на гусеничной технике для уменьшения усилия, прилагаемого на рычаг управления при повороте.
Устройство сервомеханизма трактора Т-130:
- Корпус
- Толкатели
- Поршни
- Пружины
- Рычаги с валиками
- Плунжер
- Принцип работы сервомеханизма трактора Т-130:
При прямолинейном движении — отверстия в поршнях открыты и масло через них уходит от насоса на слив. При повороте — усилие от рычага передаётся толкателю. Толкатель прижимается к поршню, закрывает отверстие в поршне и давит на него. Перед поршнем начинает возрастать давление, за счёт него смещается плунжер и закрывает канал ко второму поршню. Так как масло теперь поступает только к закрытому поршню, давление возрастает настолько, что начинает смещать поршень, от поршня усилие передаётся на рычаг-валик-рычаг-вилка. При отпускании рычага — отверстие в поршне открывается, масло уходит на слив, давление падает, и все детали возвращаются в исходное положение.
См. также
- Электроусилитель руля
- Гидроусилитель крутящего момента
Примечания
- Словарь «Автомобильная промышленность». promvest.info. Дата обращения: 1 сентября 2010. Архивировано 25 сентября 2011 года.
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Гидроусилитель руля, Что такое Гидроусилитель руля? Что означает Гидроусилитель руля?
U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm GUR Gidravlicheskij usilitel rulya GUR avtomobilnaya gidravlicheskaya sistema chast rulevogo mehanizma prednaznachennaya dlya oblegcheniya upravleniya napravleniem dvizheniya avtomobilya pri sohranenii neobhodimoj obratnoj svyazi i obespechenii ustojchivosti i odnoznachnosti zadavaemoj traektorii Sledyashij gidroprivod Sverhu pokazan zolotnik pereklyuchayushij gidravlicheskie potoki v sootvetstvii s polozheniem shtoka zolotnika Snizu silovoj gidrocilindr dvojnogo dejstviya osushestvlyayushij peremeshenie konstrukcii v dvuh napravleniyahNasos GUR 16 s remennym privodom ot dvigatelya i stoyashij na nyom bachok na gruzovike ZIL 131Osnovnaya statya Sledyashij gidroprivod Gidrousilitel rulya ustroen tak chto pri otkaze usilitelya rulevoe upravlenie prodolzhaet rabotat hotya rul pri etom stanovitsya bolee tyazhyolym V Sovetskom Soyuze SSSR vpervye byl primenyon v 1950 g na karernom samosvale MAZ 525 Pervyj sovetskij legkovoj avtomobil osnashennyj GUR avtomobil vysshego klassa ZIL 111 1958 g Naznachenie gidrousilitelya rulevogo upravleniyaDlya umensheniya usiliya prikladyvaemogo pri povorote rulevogo kolesa smyagcheniya udarov peredayushihsya na rulevoe koleso pri naezde upravlyaemyh koles na nerovnosti dorogi i povysheniya bezopasnosti pri razryve shin perednego kolesa v konstrukciyu rulevogo upravleniya nekotoryh avtomobilej vvodyat specialnye gidrousiliteli UstrojstvoVneshnie videofajlyReechnaya rulevaya peredacha s torsionnym privodom zolotnikaVintovoj privod zolotnika analogichnyj ZIL 130Vintovoj privod zolotnika ustarevshej konstrukcii Gidrousilitel predstavlyaet soboj zamknutuyu gidravlicheskuyu sistemu sostoyashuyu iz nasosa kak pravilo plastinchato rotornogo regulyatora davleniya bachka s zapasom gidravlicheskoj zhidkosti upravlyayushego zolotnika i silovogo gidrocilindra Nasos s privodom ot dvigatelya avtomobilya ili elektromotora regulyator davleniya obychno v vide perepusknogo klapana slivayushego izbytok rashoda nasosa mimo zolotnika i bachok s zapasom gidravlicheskoj zhidkosti prednaznacheny dlya sozdaniya rabochego perepada davlenij v gidrosisteme usilitelya Silovoj gidrocilindr dvojnogo dejstviya to est umeyushij sozdavat usilie v dvuh napravleniyah v sovremennyh legkovyh avtomobilyah obychno integriruetsya s rulevoj rejkoj i peredaet usilie na neyo Zolotnik ustanavlivaetsya na rulevoj kolonke i reagiruet na vrashatelnyj moment na valu kolonki Pridumano mnozhestvo sposobov preobrazovat vrashatelnyj moment rulevogo kolesa v rabotu zolotnika Bolshinstvo osnovany na podvizhnosti otdelnogo uchastka vala rulevoj kolonki V sovremennyh mashinah rol podvizhnogo elementa kolonki obychno igraet torsion radialno pruzhinyashij uchastok vala rulevoj kolonki Zolotnik reagiruet na uglovoj sdvig mezhdu koncami torsiona pri nalichii usiliya na rule Sushestvuyut konstrukcii s osevoj podvizhnostyu uchastka vala rulevoj kolonki osevoe peremeshenie zadaetsya vintovoj peredachej preobrazuyushej vrashatelnoe usilie rulya v postupatelnoe dvizhenie shtoka zolotnika V nekotoryh konstrukciyah usilie povorota koles registriruetsya ne na rulevoj kolonke a na drugih uzlah peredachi usiliya ot rulya k kolesu Primer gidrousilitelya sovmeshyonnogo s rulevym mehanizmom gidrousilitel primenyaemyj na avtomobilyah ZIL 130 i ZIL 131 Princip raboty gidrousilitelya rulya avtomobilya ZIL 130 Pri pryamolinejnom dvizhenii avtomobilya zolotnik za schyot pruzhin uderzhivaetsya v nejtralnom polozhenii pri etom vse kanaly zolotnika otkryty Pri povorote pri vrashenii rulya vint vrashaetsya i vkruchivaetsya v sharikovuyu gajku Pri etom on smeshaetsya vmeste s zolotnikom i podshipnikami i smeshaet plunzhery szhimaya pruzhiny Kak tolko podshipniki uprutsya v korpus vint s zolotnikom perestanet smeshatsya a smeshatsya nachnyot sharikovaya gajka s porshnem i rejkoj pri etom kak by nakruchivayas na vint Pri smeshenii zolotnika centralnyj kanal ot nasosa ostanetsya svyazannym s odnim iz bokovyh kanalov a drugoj bokovoj kanal ostanetsya svyazannym s kanalom sliva Pri smeshenii porshnya usilie budet peredavatsya ot rejki sektoru a ot nego cherez val soshke Tak kak centralnyj kanal ot maslyanogo nasosa svyazan s odnim iz bokovyh kanalov to maslo pojdyot iz nego v odnu iz polostej gidrocilindra i budet davit na porshen pomogaya smeshat ego i oblegchaya usilie prilagaemoe na rulevoe koleso Pri prekrashenii vrasheniya rulya vint perestayot vkruchivatsya v gajku i minimalnoe dvizhenie porshnya peredayotsya na vint i zolotnik Zolotnik vozvrashaetsya v nejtralnoe polozhenie Vse kanaly otkryvayutsya maslo ot nasosa nachinaet uhodit na sliv i usilitel prekrashaet svoyu rabotu Krome togo vozvrasheniyu zolotnika v nejtralnoe polozhenie sposobstvuyut pruzhiny davyashie na plunzhery i na podshipniki Pri uvelichenii soprotivleniya povorotu nachnyot vozrastat davlenie v linii ot nasosa cherez zolotnik v odnu iz polostej gidrocilindra Eta liniya svyazana s polostyu mezhdu plunzherami gde nahodyatsya pruzhiny Povyshennoe davlenie budet davit na plunzhery a oni na podshipniki Plunzhery budut staratsya vernut zolotnik v nejtralnoe polozhenie Chast masla nachnyot uhodit na sliv a voditel pochuvstvuet dopolnitelnoe soprotivlenie vrasheniyu rulya sledyashee dejstvie za usiliem Pri nerabotayushem dvigatele nasos ne nakachivaet maslo i usilitel ne rabotaet Upravlenie avtomobilem mozhet osushestvlyatsya Pri vrashenii rulya porshen smeshaetsya i vytesnyaet maslo iz odnoj polosti v druguyu cherez obratnyj klapan i maslo ne meshaet dvizheniyu porshnya Primer gidrousilitelya sovmeshyonnogo s prodolnoj tyagoj gidrousilitel primenyaemyj na avtomobilyah MAZ i KrAZ 255 Princip raboty gidrousilitelya rulya avtomobilya KrAZ 255 Pri pryamolinejnom dvizhenii zolotnik nahoditsya v nejtralnom polozhenii vse kanaly otkryty i maslo ot nasosa uhodit na sliv Pri povorote usilie ot rulevogo kolesa peredayotsya cherez rulevoj mehanizm na soshku Soshka tyanet sharovyj palec a on smeshaet stakan i zolotnik primerno na 1 mm Kak tolko stakan upryotsya v korpus usilie budet peredavatsya korpusu a ot nego cherez drugoj sharovyj palec prodolnoj tyage i dalee Tak kak zolotnik smestilsya kanal ot nasosa ostalsya svyazannym tolko s odnoj polostyu cilindra a drugaya polost ostalas svyazana s kanalom sliva Maslo postupayushee v cilindr smeshaet korpus za schyot davleniya v tu storonu v kotoruyu ego tyanet soshka oblegchaya voditelyu povorot rulya Maslo postupayushee v cilindr davit na korpus za schyot davleniya a oporoj dlya nego yavlyaetsya porshen i shtok soedinennye s balkoj perednego mosta Pri prekrashenii povorota rulya zolotnik vozvrashaetsya v ishodnoe polozhenie za schyot ostatochnogo davleniya masla kotoroe davit na torec zolotnika Torcevaya polost zolotnika svyazana s osnovnym kanalom otverstiem v burte Pri uvelichenii soprotivleniya povorotu rastyot davlenie v usilitele kotoroe dejstvuet i na torcevuyu poverhnost zolotnika i staraetsya vernut ego v ishodnoe polozhenie sozdavaya dopolnitelnoe soprotivlenie na rulevom kolese Sledyashee dejstvie osushestvlyaetsya po principu ostanovki vrasheniya rulya EkspluataciyaAutomatic transmission fluid ATF Dexron III Dlya predotvrasheniya vozniknoveniya avarijno opasnyh situacij svyazannyh s otkazom sistemy rulevogo upravleniya avtomobilya neobhodimo periodicheski proizvodit kontrol nalichiya masla v bachke GURa Pri zametnom snizhenii ego urovnya ne svyazannogo s temperaturoj uglom povorota koles naklonom avtomobilya i t p neobhodimo proverit germetichnost uzlov gidravlicheskogo kontura shlangi mesta ih vvodov i t d Dlya uvelicheniya sroka sluzhby elementov GURa i sistemy v celom rekomenduetsya odin raz v 1 2 goda proizvodit zamenu rabochej zhidkosti V instrukcii po ekspluatacii bolshinstva avtomobilej podcherkivaetsya chto nelzya uderzhivat kolesa v krajnem polozhenii bolee 5 sek tak kak eto mozhet privesti k peregrevu masla vplot do ego zakipaniya i vyhodu sistemy iz stroya V kachestve rabochej gidravlicheskoj zhidkosti a takzhe smazochnogo masla detalej gidrousilitelya primenyaetsya Na sovetskih gruzovyh avtomobilyah primenyaetsya veretennoe industrialnoe maslo Na sovremennyh avtomobilyah primenyaetsya ili zhidkost dlya gidrousilitelej Power steering fluid ili zhidkost dlya avtomaticheskih transmissij Automatic transmission fluid ili ATF ili Dexron III Pered zalivkoj masla v agregat rekomenduetsya oznakomitsya s instrukciej po ekspluatacii ServomehanizmyServomehanizm yavlyaetsya raznovidnostyu gidravlicheskogo usilitelya rulevogo upravleniya Primenyayutsya servomehanizmy na gusenichnoj tehnike dlya umensheniya usiliya prilagaemogo na rychag upravleniya pri povorote Ustrojstvo servomehanizma traktora T 130 Korpus Tolkateli Porshni Pruzhiny Rychagi s valikami PlunzherPrincip raboty servomehanizma traktora T 130 Pri pryamolinejnom dvizhenii otverstiya v porshnyah otkryty i maslo cherez nih uhodit ot nasosa na sliv Pri povorote usilie ot rychaga peredayotsya tolkatelyu Tolkatel prizhimaetsya k porshnyu zakryvaet otverstie v porshne i davit na nego Pered porshnem nachinaet vozrastat davlenie za schyot nego smeshaetsya plunzher i zakryvaet kanal ko vtoromu porshnyu Tak kak maslo teper postupaet tolko k zakrytomu porshnyu davlenie vozrastaet nastolko chto nachinaet smeshat porshen ot porshnya usilie peredayotsya na rychag valik rychag vilka Pri otpuskanii rychaga otverstie v porshne otkryvaetsya maslo uhodit na sliv davlenie padaet i vse detali vozvrashayutsya v ishodnoe polozhenie Sm takzheMediafajly na Vikisklade Elektrousilitel rulya Gidrousilitel krutyashego momentaPrimechaniyaSlovar Avtomobilnaya promyshlennost promvest info neopr Data obrasheniya 1 sentyabrya 2010 Arhivirovano 25 sentyabrya 2011 goda V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 13 maya 2011
