Гидроусилитель руля принцип работы и устройство


Гидроусилитель рулевого управления: устройство и принцип работы

В настоящее время сложно себе представить автомобиль не оснащенный усилителем рулевого управления. Усилитель может быть электрическим (ЭУР), гидравлическим (ГУР) или электрогидравлическим (ЭГУР). Однако гидроусилитель рулевого управления остается наиболее распространенным типом на данный момент. Он устроен таким образом, что даже при его выходе из строя сохранится возможность управления автомобилем. В этой статье мы разберем его основные функции и подробно узнаем, из чего он состоит.

Функции и назначение ГУР

Рулевая рейка с гидроусилителем

Гидравлический усилитель руля (ГУР) представляет собой элемент рулевого управления, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса образуется за счет гидравлического давления.

Для легковых автомобилей главное назначение ГУР – обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, оснащенным  гидравлическим усилителем руля, легко и удобно. К тому же водителю не нужно для совершения маневра делать рулем полных пять-шесть оборотов в сторону поворота. Такое положение вещей особенно актуально при парковке и маневрировании на узких участках.

Сохранение управляемости автомобилем и смягчение ударов, передающихся на руль в результате наезда управляемых колес на неровности дороги, – еще она важная функция гидроусилителя.

Требования к гидроусилителю

Для эффективной работы ГУР к нему предъявляют следующие требования:

  • надежность системы и бесшумность при работе;
  • простота обслуживания и минимальный размер устройства;
  • технологичность и экологическая безопасность;
  • небольш

Гидроусилитель руля: принцип работы

Гидравлический усилитель руля (ГУР) – это система, которая является частью рулевого механизма автотранспорта и предназначена для облегчения усилий рук водителя при управлении направлением движения. ГУР полностью сохраняет необходимую «обратную связь», обеспечивает устойчивость движения автотранспорта и однозначность задаваемой ему траектории.

 

Автовладельцы старших поколений прекрасно помнят, какие явные мускульные усилия требовались для каждого проворачивания рулём колёс, особенно при движении на малых скоростях. Потому и женщин за рулём было меньше (это не единственная причина, конечно, но одна из основных).

Решил эту проблему стал гидравлический усилитель (ГУР) – специальный механизм, которым стали оборудовать сначала рулевые механизмы грузовых машин, а потом он был перенесён и на легковые автомобили. ГУР помогает водителю преодолевать силу естественного сопротивления механизмов и трения шин о землю, облегчая вращения рулём. Он создаёт дополнительные усилия при повороте рулевого колеса, за счёт гидравлического давления.

В советском автопроме гидроусилитель руля впервые был применён ещё в 1950 году, на карьерных самосвалах МА3-525. Первым советским легковым автомобилем, оснащённым ГУРом, стал автомобиль представительского класса ЗИЛ-111 (в 1958 года). Широкого распространения гидроусилитель руля в автопроме долго не получал.

Однако в наше время уже стало трудно себе представить автомобиль, не оснащённый усилителем рулевого управления. Усилители могут стать электрическими (ЭУР), гидравлическими (ГУР), или электрогидравлическими (ЭГУР). Однако наиболее распространённым типом механизма усиления рулевого управления стал именно ГУР – благодаря лучшей экономической целесообразности его использования. Гидроусилитель немного более громоздкий, чем электроусилитель. Зато он и не требует точной, скоординированной работы датчиков, ЭБУ и самого электропривода.

Он устроен таким образом, что в случае выхода усилителя из строя полностью сохраняется возможность управления автомашиной. Хотя усилие на рулевом колесе, конечно, и становится более тяжёлым.

Для легковушек главным назначением ГУРа является обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, которое оснащено гидравлическим усилителем руля, намного легче и удобнее. Плюс к снижению мускульных усилий, водителю требуется совершать меньше оборотов руля. Такое положение вещей важно при выполнении парковок и маневрировании на узких участках, в стеснённых условиях.

Сохранение управляемости автомашиной, со смягчением ударов, которые передаются на руль при наезде управляемых колёс на дорожные неровности дороги. В этом состоит ещё она важная функция ГУРа.

Местонахождение частей и состав гидравлического усилителя руля

Гидронасос расположен неподалёку от шкива коленчатого вала и соединяется с ним приводным ремнём. В зависимости от конструкции автомобиля, тот же привод может приводить в движение вал генератора и помпы. Управляющий клапан, он же – распределитель, является встроенным в механизм рулевого вала и отзывается на повороты рулевым колесом в ту или иную сторону, благодаря специальному устройству – торсиону.

Местонахождение гидравлического цилиндра зависит от вида рулевого механизма. В большинстве автомашин он является вмонтированым в рейку и представляет собою поршень, который толкает её в необходимом направлении. В машинах с червячным приводом руля (так называемая рулевая колонка) цилиндр является отдельным агрегатом. К нему подсоединены тяги, которые отвечают за повороты передних колёс.

Указанные элементы объединяются в единую систему патрубками, которые рассчитаны на высокое давление. По ним циркулирует рабочая жидкость – масло. Её запас размещён в расширительном бачке, который установлен в самом высоком месте гидросистемы.

В этом бачке для рабочей жидкости размещён фильтрующий элемент и щуп для контроля за её уровнем. При помощи масла трущиеся пары смазываются механизмов, плюс передаются усилия от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и мелкой металлической стружки, образующейся в процессе эксплуатации, служит имеющаяся в бачке сетка.

Если расширительный бачок сделан из полупрозрачного пластика, то уровень жидкости, находящейся в нём, можно проверить простым визуальным осмотром. Но если пластик непрозрачный, либо бачок использован металлический, тогда уровень рабочей жидкости можно проконтролировать при помощи щупа.

В некоторых автомашинах уровень рабочей жидкости ГУРа есть возможность проверить только после кратковременной работы мотора, либо при вращении рулевым колесом несколько раз в разные стороны, в процессе работы двигателя на холостом ходу. На щупе (или же на самом расширительном бачке) имеются специальные насечки или отметки.

Конструкция механизма

Состоит гидравлический усилитель рулевого колеса из нескольких основных элементов, которые соединены между собою маслопроводами. Это

  • роторный насос, приводимый в движение ременной передачей от коленвала мотора автомобиля;
  • гидрораспределитель, который направляет усилие в нужные стороны;
  • гидравлический цилиндр с поршнем, который жёстким образом (рейками либо тягами) связан с рулевым механизмом;
  • расширительный бачок с необходимым запасом гидравлической жидкости (масла).

Насос

Насос гидроусилителя руля нужен для того, чтобы в системе поддерживалось необходимое давление, а также постоянно происходила циркуляция масла. Он устанавливается на блоке цилиндров двигателя, работает от шкива коленвала с помощью приводного ремня.

В принципе, конструктивно данный насос может быть разного типа. Однако на практике повсеместное распространение получили насосы лопастные. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия и серьёзной устойчивостью к износу. Рабочие механизмы данного насоса – вращающийся ротор с лопастями – размещены в металлическом корпусе. В ходе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением нагнетают её в гидрораспределитель, а далее – в гидроцилиндр.

Поскольку привод насоса производится от шкива коленвала, его производительность и давление напрямую зависят числа оборотов двигателя. Чтобы давление поддерживалось на нужном для нормальной работы уровне (100-150 Бар), применён специальный клапан. Это пневматический либо гидравлический дроссель, который действует автоматически.

Гидрораспределитель

Распределитель гидравлического усилителя руля смонтирован на рулевом валу, или же на элементах рулевого привода. Его назначением является направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра, либо её возвращение в расширительный бачок.

Главные элементы распределителя ГУРа – это торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион – это тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под воздействием крутящего момента. Золотник и вал распределителя – это две цилиндрические детали с каналами для жидкости. Они вставлены друг в друга. Золотник связывается с шестернёй рулевого механизма, а вал распределителя – с карданным валом рулевой колонки, т.е. с рулём. Торсион одним концом прикреплён к валу распределителя, а его другой конец вставлен в поворотный золотник.

Распределитель бывает осевым (если его золотник перемещается поступательно), либо роторным (когда золотник вращается).

Гидроцилиндр + соединительные шланги

Гидравлический цилиндр встроен в рейку. Он состоит из поршня и штока, который перемещает рейку под действием давления рабочей жидкости. Соединительными шлангами высокого давления обеспечивается циркуляция масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом.  Из расширительного бачка в насос, и из распределителя обратно в расширительный бачок масло течёт по шлангам низкого давления.

Гидроцилиндр + соединительные шланги

Принцип работы гидроусилителя

Главная особенность гидроусилителя руля состоит в том, что система задействуется сразу же после запуска двигателя автомобиля, так как вал гидронасоса вращается синхронно с коленчатым валом мотора. Пока водитель не работает рулём, образующееся в маслопроводах давление сбрасывается в расширительный бачок. Принцип работы гидравлического усилителя руля заключается в преобразовании давления рабочий жидкости, создаваемого гидронасосом, в механическую работу, совершаемую поршнем гидроцилиндра. Алгоритм функционирования ГУРа таков:

Рабочая жидкость перекачивается по системе, а избыток давления отправляется в расширительную ёмкость, пока водитель не начнёт поворачивать рулевым колесом. Во время поворота рулём торсион распределителя улавливает направления вращений, за счёт чего срабатывает один из двух клапанов, который открывает проток гидравлической жидкости к поршню цилиндра.

Масло с одной стороны надавливает на поршень, заставляет его толкать рейку или тягу в нужном направлении, пока шофёр не перестанет поворачивать руль. Когда рулевое колесо останавливается в любом положении, то гидрораспределитель закрывает клапан, а поршень прекращает подталкивать рейку.

При вращении рулевого колеса в обратную сторону первый клапан закрывается, и сразу же срабатывает второй. Жидкость поступает к поршню с другой стороны, заставляя его передвигаться и толкать рейку в другом направлении.

К примеру, автомобиль стоит с работающим двигателем на месте, и его колёса при этом установлены прямо. В этом положении гидроусилитель руля не работает, а его жидкость просто перекачивается насосом по системе – из расширительного бачка в гидрораспределитель и назад.

Водитель начинает вращения рулевым колесом. Крутящий момент от руля передаётся валу гидрораспределителя и дальше – торсиону, который начинает закручиваться. Поворотный золотник в тот момент не вращается, так как ему не даёт это делать сила трения. Перемещаясь относительно золотника, вал распределителя открывает канал для поступления масла в одну из полостей гидроцилиндра (в зависимости от того, куда водитель поворачивает руль). Вся рабочая жидкость под давлением отправляется в гидроцилиндр. Масло из второй полости гидроцилиндра поступает в сливную магистраль, и далее в расширительный бачок. Оно надавливает на поршень со штоком, за счёт чего рулевая рейка перемещается и колёса поворачиваются.

Когда водитель прекращает поворот рулевого колеса, однако продолжает удерживать его в повёрнутом положении, рулевая рейка при её перемещении вращает поворотный золотник и выравнивает его относительно вала гидрораспределителя. В тот момент распределитель ставится в нейтральное положение, и рабочая жидкость снова начинает просто вхолостую циркулировать по системе, не совершая работы (как это было при стоящей на месте машине и прямолинейном положении её колёс).

Схема работы гидравлического усилителя руля

Если поворачивать рулевое колесо до упора и при этом увеличивать обороты двигателя нажатием на педаль газа, то давление в контуре гидроусилителя повышается до максимальных значений. Это может привести к протечке сальников и даже к разрыву шлангов. Поэтому производителями автомобилей с гидроусилителями и не рекомендуется удерживать рулевое колесо в крайнем положении дольше пяти секунд.

Если по каким-либо причинам мотор автомобиля заглохнет, или сам гидроусилитель руля сломается и откажет, то у водителя при этом сохранится полный контроль над передними колёсами его автомашины. Просто для поворачивания рулевого колеса водителю уже придётся прилагать некоторые мускульные усилия. Как в «старые добрые времена».

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Нет никаких сомнений в том, что достоинств у системы гидроусиления рулевого управления гораздо больше, чем недостатков. Иначе ГУР не завоевал бы такой всеобщей популярности: ведь им в наше время оснащается абсолютное большинство новых машин всех ведущих автопроизводителей.

Надёжность

Гидравлическая система усиления руля очень надёжна. Она испытана многолетней практикой на различных видах автомашин и показывает практически безупречную безотказность.

Гидравлический усилитель руля обладает способностью развивать серьёзную мощность и преодолевать значительное сопротивление силе трения со стороны колёс. Поэтому применять его есть возможность на автомобилях любой грузоподъёмности и габаритных размеров.

Комфорт

Комфорт в управлении автомобилем для водителя – основная характерная черта и главный плюс рулевого гидроусилителя. ГУР, собственно, и создавался именно с такой целью – значительно облегчить человеку процесс управления автомобилем, избавить его от необходимости прилагать мышечные усилия при оборотах рулевого колеса.

Быстрое реагирование

Так как рулевое колесо вращается с ГУРом гораздо легче, чем без него, и оборотов «баранки» требуется меньше, у водителя появляется возможность живее и оперативнее реагировать на любые быстрые изменения в дорожной ситуации.

Лучшая точность и острота управляемости

Возможности, которые предоставляет использование гидравлического усилителя, дают дополнительный бонус всем производителям автомобилей. Так как ГУР фактически выполняет вместо водителя его физическую работу, в конструкции машин появилась возможность применять рулевые механизмы с меньшим передаточным отношением.

Среди недостатков гидравлического усилителя руля, отмечаются следующие его свойства.

Чтобы не спровоцировать поломку ГУРа, рулевое колесо нельзя надолго задерживать в крайнем правом или левом положении. В особенности – на повышенных оборотах двигателя. В этом случае, из-за образования критически сильного давления, масло может выдавить сальники и вытечь.

Устройство привода гидронасоса выполнено таким образом, что он функционирует безостановочно вместе с двигателем авто. Из-за этого насос изнашивается быстрее и отнимает часть энергии мотора, пусть незначительно, но всё же увеличивая расход горючего.

Все элементы системы гидроусилителя руля нуждаются в периодическом обслуживании, а также требуется следить за уровнем гидравлической жидкости в его расширительном бачке.

ГУРы на автомобилях эконом-класса и машинах бюджетных ценовых категорий при передвижении на больших скоростях делают рулевые колёса малоинформативными. Только в дорогих автомашинах реализовано особенное устройство насоса гидроусилителя руля, которое позволяет снижать давление масла в системе при повышении оборотов силового агрегата. Руль при этом как бы «наливается» некоторой тяжестью, и ощущение «пустоты» при управлении машиной на значительных скоростях не возникает.

Что предусматривается правилами обслуживания ГУРа

Для обеспечения бесперебойной работы гидроусилителя руля требуется периодически выполнять такие операции по уходу и обслуживанию:

контролировать уровень и состояние рабочей жидкости ГУРа в расширительном бачке;

время от времени осматривать патрубки и штуцеры системы: не появились ли растрескивания и протечки масла;

производить замену гидравлической жидкости – в соотвествии с интервалом, который указан в инструкции по эксплуатации и ремонту;

обращать внимание на появление посторонних шумов, говорящих о серьёзном износе подшипников гидронасоса;

своевременно менять износившийся приводной ремень гидроусилителя руля, чтобы он не порвался в самый неподходящий момент – где-нибудь в дальней дороге. Если проявляются толчки и удары в рулевое колесо – то это характерный признак растянутого, изношенного приводного ремня гидронасоса. Когда ремень проскальзывает, то насос начинает работать рывками, и масло поступает в систему с хорошо различимой пульсацией.

Масло для ГУРа

Жидкость, которая заливается в систему гидроусилителя руля, играет роль не только рабочего тела всего механизма, но ещё и смазки для насоса. В связи с этим, при её доливках либо заменах необходимо использовать масла, рекомендованные производителями, чтобы не допустить преждевременного выхода насоса из строя.

В теории, рабочей жидкостью ГУРа можно пользоваться весь срок эксплуатации автомобиля (как и маслом в коробке переключения передач). Однако на практике рекомендуется всё-таки периодически (примерно раз в 3-5 лет) менять масло гидроусилителя.

Ведь в ходе эксплуатации ГУРа всегда повышается температура его элементов. За счёт этого греется и рабочая жидкость, что ведёт к ухудшению её физических свойств. Присадки в её составе ведь деградируют от нагрева и трения, и гидравлическая жидкость постепенно начинает терять свои качества.

Когда при контроле состояния масла ГУРа в нём замечены мелкие посторонние частицы, или чувствуется горелый запах – это значит, что точно настало время для замены, и произвести её нужно как можно быстрее.

Менять надо масло и тогда, когда проявились признаки неисправности в гидроусилителе. Это тяжёлый ход руля, шумная работа насоса. Они говорят о том, что во время работы появиляются воздушные пробки, и надо масло поменять либо долить.

Объём рабочей жидкости при полной её замене не превышает полутора литров. Для масла ГУРа замеряется два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это та точка, при которой температура рабочей жидкости находится в пределах от 0 до 30-ти градусов. Уровень горячий – та точка, при которой температура масла находится в пределах от 50-ти до 80-ти градусов.

Масло, которое заливается в систему гидроусилителя руля – это универсальные жидкости ATF или Multi HF, которые применяются не только в ГУРах, но и в автоматических коробках переключения передач. Любо – специализированные масла, разработанные специально и только для гидроусилителя, которые маркируются как PSF.

Выбирая масло для ГУРа, лучше ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, и делать указание из сервис-книжки машины «выбором №1».

Как и моторное масло, рабочие жидкости для ГУРов могут делаться на минеральной, полусинтетической или синтетической основе. Выбирать надо тот, что рекомендован именно для данной модели автомобиля, во избежание возможного несоответствия химического состава разных рабочих жидкостей и, соответственно, повреждения металла отдельных элементов системы или резиновых уплотнителей.

Гидроусилитель руля стал для автомобилистов всего мира счастливой возможностью крутить руль практически без мускульных усилий – что называется, «двумя пальцами». А особенно – для автомобилисток.

Комфортное и лёгкое управление машиной превратились из роскоши в общераспространённый стандарт. ГУР надёжен и безотказен, однако, как и любой механизм, требует некоторого минимального внимания к себе, своевременного ухода и устранения неисправностей.

Гидроусилитель руля (ГУР): назначение, конструкция, принцип работы

Гидроусилитель руля (ГУР) – гениальное изобретение, благодаря которому управление автомобилем из ежедневного подвига, требующего серьезных усилий, превратилось в комфортное занятие, доступное даже хрупким нежным «феям». Как и все элементы автомобильной «начинки», усилитель руля прошел свой путь развития от примитивного механического устройства до современного электронно-управляемого помощника. Гидравлическая система оказалась настолько удачной, что до сих пор устанавливается на автомобилях.

Что такое гидроусилитель руля (ГУР) и для чего он нужен?

ГУР – это устройство, добавляющее к повороту рулевого колеса дополнительное усилие. Если вспомнить физику, для совершения определенного поворота на рулевой рейке нужно либо приложить больше физической силы, либо сделать больше оборотов рулевым колесом. Оба эти варианта не слишком удобны для водителя: управление транспортным средством превращается в довольно-таки изматывающее занятие.

Усилитель «докручивает» колёса (увеличивает усилие) в том направлении, в котором сделан поворот, и на такой угол, на который водитель повернул руль. Благодаря этому улучшается маневренность автомобиля на высокой скорости, узких участках дороги, во время парковки.

Вторая задача этого устройства – демпфировать удары, которые приходятся на рулевую рейку от неровностей дороги. Чем меньше вибраций и толчков приходится на руки водителя, тем меньше утомляемость, острее внимание на дороге, особенно в дальних поездках.

И, наконец, система ГУР позволяет сохранять траекторию движения, если одно из колес внезапно выходит из строя (прокол или взрыв шины). Да и на полностью исправных колесах легче держаться в полосе движения и чувствовать автомобиль, если система гидроусилителя работает нормально.

Устройство ГУР

На все легковые автомобили устанавливаются ГУР одинаковой системы. Схема ГУР состоит из таких основных элементов:

Устройство ГУР
  1. Насос гидравлической жидкости;
  2. Нагнетательный и возвратный шланги;
  3. Золотниковый распределитель;
  4. Гидроцилиндр с поршнем;
  5. Расширительный бачок.

Гидронасос – устройство для создания нужного давления в системе. Устанавливается на корпусе блока цилиндров и приводится в действие от коленвала через шкив и приводной ремень. Насос подает гидравлическую жидкость в золотниковый распределитель, откуда она дальше поступает в гидроцилиндры.

Гидронасосы для ГУР

Трубопровод состоит из шлангов высокого и низкого давления. Шланги высокого давления соединяют элементы системы, в которых жидкость нагнетается насосом: от самого насоса на распределитель и от него на гидроцилиндры. Шланги низкого давления обеспечивают отток жидкости от распределителя в расширительный бачок и из бачка – к насосу.

Золотниковый распределитель – устройство, перенаправляющее поток жидкости на гидроцилиндры в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Когда водитель поворачивает руль, золотниковый механизм распределителя тоже поворачивается, открывая доступ жидкости к тому гидроцилиндру, который задействован в повороте. Под давлением от насоса жидкость по каналу идет в нужную сторону цилиндра и добавляет усилие повороту.

Золотник-распределитель ГУР

Гидроцилиндр в большинстве моделей вмонтирован в рулевую рейку. Две стороны цилиндра разделяет подвижный шток, который перенаправляет давление в одну или другую сторону.

Расширительный бачок предназначен для контроля и поддержания нужного уровня жидкости, предотвращения воздушных пробок. В бачке установлен фильтр-сетка, с помощью которого отсеиваются продукты износа механизма ГУР.

Устройство бачка ГУР

Принцип работы гидроусилителя руля

Теперь, зная общее устройство и функции отдельных компонентов системы ГУР, можно рассмотреть и принцип его работы. На виде-уроке, ниже есть четкое объяснения принципа работы гидроусилителя руля, начиная с 3-й минуты.

  1. При работе двигателя насос гидроусилителя руля приводится в движение от коленвала.
  2. Во время езды по прямой, когда руль не задействован, гидравлическая жидкость перекачивается «вхолостую», от насоса на золотниковый клапан, от него сразу на обратную магистраль и в расширительный бачок. Небольшая часть «подкачивается» в гидроцилиндр, чтобы в нём всё время поддерживалось рабочее давление.

    Работа ГУР при неподвижном руле

  3. При повороте руля поворачивается вал распределителя и торсион. При этом открываются каналы, по которым жидкость под давлением поступает в одну из рабочих половин гидроцилиндра. В ней нарастает давление, во второй половине давление уменьшается (жидкость стравливается в сливную магистраль), поршень перемещается и доворачивает рулевую рейку и колёса.

    Работа ГУР при повороте руля вправо

    Работа ГУР при повороте руля влево

  4. При длительном повороте, когда водитель продолжает держать руль вывернутым, гидросистема приходит в равновесие: в цилиндре уравнивается давление между двумя камерами, и жидкость циркулирует по малому кругу. При обратном движении руля гидроусилитель вновь сработает, возвращая рулевую рейку и колеса к прямолинейному движению.

Наибольшая нагрузка на ГУР ложится при крайнем положении вывернутых колёс, когда система не может уравновесить давление в цилиндрах. Самая большая нагрузка в этот момент ложится на насос, поэтому обычно не рекомендуют надолго оставлять колёса в крайнем вывернутом положении.

Одно из преимуществ гидроусилителя в том, что при поломке системы (отказ насоса, утечка жидкости) автомобиль не теряет управления. Да, рулить будет намного сложнее, но ничего смертельного не произойдет.

Какое масло лить и когда?

Как понятно из принципа работы, жидкость выполняет в системе ГУР главную роль. А это значит, она постепенно деградирует (теряет свойства) и требует замены.

Помимо основной работы, гидравлическая жидкость выполняет еще несколько важных функций:

  • Смазывает все элементы гидравлической системы;
  • Уменьшает трение (а значит, и износ) между движущимися деталями;
  • Защищает металлические детали от коррозии;
  • Охлаждает систему ГУР, которая греется во время работы;
  • Продлевает срок службы резиновых уплотнителей, не дает им «задубеть» и растрескаться.

Когда присадки и активные компоненты жидкости срабатываются, начинаются проблемы: окисление масла, коррозия деталей, протечки.

Для гидроусилителя есть четыре типа масел:

  1. Универсальная жидкость ATF, которая применяется и в АКПП, и в ГУР;
  2. Специализированное масло только для гидроусилителя, маркируется PSF;
  3. Жидкости для ГУР, одобренные большинством крупных автопроизводителей, универсальные, обозначаются Multi HF;
  4. Dexron – бренд трансмиссионных жидкостей, принадлежащий концерну GM.

При выборе масла необходимо ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, указание из сервисной книжки всегда будет выбором №1. Если нет возможности использовать то, что советует инструкция, масло подбирают по техническим характеристикам.

Базовая основа. Как и моторное масло, жидкость ATF (PSF) может делаться на минеральной, полусинтетической или синтетической основе. Выбирать нужно тот тип основы, который рекомендован для данной модели автомобиля, нельзя лить синтетику туда, где должно быть минеральное масло. Причина – возможное несоответствие химического состава жидкости и, например, металла отдельных элементов системы или резиновых уплотнителей, из-под которых синтетическое масло будет подтекать.

Цвет. Жидкости ATF для ГУР бывают красными, желтыми и зелеными. Причем в каждом цвете могут выпускаться и минеральные, и синтетические масла. Цветовая градация больше ориентирована на маркетинговые приемы, чтобы разделить продукцию разных производителей:

  • Красные жидкости – как правило, это продукция Dexron концерна GM, однако можно встретить красные трансмиссионные масла других производителей, в том числе крупных брендов Motul, Shell, ZIC и т.д.;
  • Желтые масла – продукция концерна Daimler специально для автомобилей Mercedes. Они тоже бывают и минеральные, и синтетические, в зависимости от того, в какой именно автомобиль должны заливаться;
  • Зеленые – масла «широкого профиля», достаточно универсальные. Однако и они делаются на разных типах базовой основы. Применяются в автомобилях концерна BNW, VAG, Bentley, Ford, Peugeot/Citroen, а также в трансмиссиях ZF.

При выборе масла ориентируются в основном на производителя, состав базы, цвет, маркировку.

Периодичность замены жидкости в ГУР

Это больной вопрос многих автомобилей – святая уверенность их владельцев в том, что все жидкости, кроме моторного масла, залиты «навсегда» и не требуют замены. Ну, антифриз еще меняют, а если на СТО мастер хорошенько припугнет, то и проверяют уровень масла в трансмиссии. Но ГУР остается с тем, что залито с завода.

И это неправильная политика для того, кто собирается ездить на своей машине долго и счастливо.
Поскольку присадки, как мы уже говорили, деградируют от нагрева и трения, гидравлическая жидкость постепенно теряет свои качества.

В большинстве случаев замену рекомендуют делать каждые 50-60 тыс. км, а при необходимости – и чаще, но не реже чем раз в пять лет, так как срок годности масла, как правило не больше 5 лет.

Как проверить, что пора менять масло? Достаточно заглянуть в расширительный бачок: вынуть фильтр и убедиться, что количество налета и осадка на нём не оставляет надежд на долгую жизнь гидравлической жидкости. Грязь и осадок – результат выработки активных компонентов, после чего масло значительно хуже защищает систему от износа и коррозии.

Меняют масло и когда появляются первые признаки неисправности в гидроусилителе. Тяжелый ход руля, шум насоса во время работы – признаки того, что жидкости недостаточно и появились воздушные пробки, а значит, пора ее менять или доливать.

Как доливать масло в ГУР?

Тут вопрос не в последовательности действий, а в принципе выбора масла. При доливе нужно руководствоваться таким принципом:

  1. Нельзя смешивать разные базовые основы. К минералке доливаем минералку, к синтетике синтетику. С разными базами идут и разные присадки, и при неправильном доливе получается адская смесь, компоненты которой вступают в реакцию друг с другом;
  2. Лучше всего доливать цвет в цвет;
  3. Смешивать жидкости разного цвета можно, но только желтые с красными, и только с учетом основы.
  4. Зеленые масла не смешивают с другими, их компоненты несовместимы.

А алгоритм замены или доливки масла ГУР пошагово, показан на коротком видео ниже.

Преимущества и недостатки ГУР

Сложно говорить о недостатках ГУР, поскольку эта система зарекомендовала себя как надежная и достаточно простая. Можно сравнить с другими усилителями руля: ЭУР и ЭГУР, которые ставятся на новые автомобили с современной электроникой. По сравнению с ними классический ГУР выглядит немного громоздко, зато и не требует точной и скоординированной работы датчиков, ЭБУ и самого электропривода.

Недостатков у системы гидроусилителя руля немного:

  1. Определенная потеря мощности двигателя, которая расходуется на привод гидронасоса;
  2. Необходимость в ТО каждые 2-3 года, поскольку продукты износа и твердые частички выводят из строя механизм усилителя.

Преимущества же – легкость управления, маневренность, комфорт и безопасность. Ну и безотказность, поскольку поломки ГУР случаются достаточно редко.

Основные неисправности ГУР: причины и способы устранения

О том, что с усилителем руля не всё ладно, можно узнать по появлению очень характерных симптомов. Знать о том, что происходит с автомобилем, нужно хотя бы для того, чтобы не переплачивать на СТО за лишние услуги.

  1. Протечки. Там, где есть жидкость, будут и протечки. Причин много: лопаются трубки системы, изнашиваются и протекают уплотнители. Ремонт заключается в замене неисправного элемента на новый. В продаже можно найти и трубы для ГУР, и ремкомплекты с резиновыми прокладками для системы;
  2. Толчки, удары в рулевое колесо. Это характерный признак изношенного или растянутого приводного ремня насоса. Ремень проскальзывает, насос работает рывками, жидкость поступает в систему с отчетливой пульсацией. Ремень придется менять;
  3. Возрастает усилие на рулевом колесе. Причин такого явления три: завоздушивание системы, недостаток масла или, опять же, износ приводного ремня, отчего насос не может накачать нужное количество жидкости;
  4. Гул насоса при работе. Причина постоянного шума – износ подшипников вала насоса, которые, в свою очередь, страдают от плохого масла и перетянутого приводного ремня;
  5. Вибрация на руле. Причиной ее появления может быть воздушная пробка в системе. Для устранения воздуха систему ГУР прокачивают до исчезновения вибрации при работе. Если через некоторое время проблема повторяется, нужно искать место разгерметизации.

Сегодня гидроусилитель руля – счастливая реальность автомобилистов. Комфорт, легкость и безопасность превратились из роскоши в стандарт. Но, как и любая механика, ГУР требует какого-то минимального внимания. Ведь если проанализировать, большинство неисправностей – прямое следствие некачественного техобслуживания системы усилителя. Достаточно уделять ей какой-то минимум внимания, чтобы получить мощную и безотказную помощь в управлении транспортным средством.

Гидроусилитель руля, схема и принцип работы

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 205

На заре автомобилестроения никто, надо полагать, и думать не думал о том, чтобы с помощью какого-либо приспособления помогать водителю крутить баранку. Машины были легкими, колеса узкими, да и скорости небольшие. У первых автомобилей и руля в привычном понимании даже не было. Так – рычажок трамвайный.

Однако с появлением грузовиков большой грузоподъемности труд шофёра становился всё более тяжелым, крутить становящееся всё более тугим рулевое колесо несколько часов кряду было уже просто утомительно. Так появился гидроусилитель руля – изобретение, которое, как множество ему подобных, отчасти своим рождением обязано человеческой лени.

Преимущества автомобиля с гидроусилителем

Как уже было отмечено, гидроусилитель рулевого управления изначально устанавливался на большегрузные автомобили, чтобы облегчить вращение руля. Кроме того усилитель делает меньшим передаточное отношение рулевого механизма, то есть водителю не приходится для совершения маневра делать баранкой 5-6 полных оборотов в сторону поворота и обратно. Это особенно выигрышно при выполнении парковки в стесненных условиях.

Гидравлика смягчает удары на руль от дорожных неровностей и помогает сохранить управляемость автомобилем при наезде на большой камень и даже при простреле передней шины.
Вскоре иностранные производители стали ставить их и на легковые машины, что сразу по достоинству было оценено потребителем.

К сожалению, отечественный автопром так и не наладил выпуск массовой модели легковых автомобилей с какой-нибудь схемой усиления руля. Правда, были собраны опытные единичные экземпляры (например, ГАЗ 13/14 «Чайка» с АКПП и гидроусилителем руля), но они не были предназначены для простых смертных, и об их устройстве в народе ходили только легенды и догадки.

Устройство, схема ГУР

Гидроусилитель руля представляет собой такую систему, которая работает по определенной схеме и состоит из следующих элементов:

  1. бачок для рабочей жидкости;
  2. соединительные шланги;
  3. распределитель;
  4. гидроцилиндр;
  5. насос.

Насос предназначен поддерживать давление и обеспечивать циркуляцию рабочего масла в системе. Он закреплен на двигателе и приводится в действие ременной передачей от коленвала. На большинстве гидроусилителей установлены пластинчатые насосы.

Распределитель – очень высокоточный механизм. Он призван направлять потоки рабочей жидкости в необходимую полость гидроцилиндра, а после обратно в бачок. Устанавливается на элементах рулевого привода либо на валу рулевого механизма. Различают распределители осевые – если подвижный элемент (золотник) перемещается поступательно, и роторные – если подвижный элемент вращается.

Гидроцилиндр под давлением жидкости и посредством поршня и штока поворачивает колеса. Встраивается в рулевой механизм или может быть расположен между элементами рулевого привода и кузовом.
Бачок – резервуар для рабочей жидкости. В нём обязательно установлен фильтрующий элемент и находится щуп для контроля за уровнем масла. Это масло, кроме передачи усилий от насоса к гидроцилиндру, призвано смазывать все пары возникающего трения.

Соединительные шланги (высокого давления) обеспечивают циркуляцию масла между насосом, распределителем и гидроцилиндром. Из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок гидроусилителя жидкость поступает по шлангам низкого давления.

Работа гидроусилителя

Принцип работы гидроусилителя руля, как с осевым, так и с роторным распределителем, основан на перемещении золотника при перекладке рулевого колеса. Перемещаясь, он перекрывает одну из сливных магистралей, и масло под давлением поступает в ту или иную (правую или левую) рабочие полости гидроцилиндра. Рабочая жидкость давит на поршень со штоком, и те в свою очередь поворачивают колеса. Колеса поворачивают за собой, в сторону движения золотника, корпус распределителя.

Как только перестает вращаться рулевое колесо, схема меняется. Останавливается золотник, и восстанавливается нейтральное положение корпуса распределителя. Жидкость без препятствий перетекает из нагнетательной магистрали в сливную. Усилитель рулевого управления с помощью насоса просто прокачивает масло по системе. Колеса стоят прямо.
Необходимо отметить, что в случае выхода из строя гидронасоса, управление автомобилем не теряется.

Уход за гидроусилителем

Для надежной и бесперебойной работы устройство гидроусилителя руля требует постоянного контроля и ухода. Вот некоторые рекомендации.

  • периодически проверяйте уровень масла в бачке;
  • следите за герметичностью системы, своевременно устраняйте различные утечки;
  • проверяйте натяжение приводного ремня и при необходимости регулируйте;
  • раз в 1-2 года меняйте фильтрующий элемент в бачке. Следует своевременно производить замену масла, следите за изменением его цвета;
  • помните, что на автомобиле с гидроусилителем нельзя удерживать руль в крайнем поворотном положении более 5-6 секунд. Это может привести к перегреву масла;
  • не допускайте долгой эксплуатации автомобиля с неработающим гидронасосом. Это приведет к быстрому износу и выходу из строя распределителя и деталей рулевого механизма.
Мне нравится2Не нравится
Что еще стоит почитать

Принцип работы гур

Гидроусилитель рулевого управления: устройство, принцип работы

Гидроусилитель рулевого управления или так же гидроусилитель руля автомобиля – набор деталей и механизмов, который помогает создавать дополнительное усилие за счет давления гидравлики, при повороте руля водителем.

На сегодня гидравлический усилитель считается самым распространенным видом усилителя.

В зависимости от производителя, устройство гидроусилителя может быть самым разным, как с собственным приводом, так и привод от коленвала двигателя.

Как устроен гидроусилитель рулевого управления

На сегодня практически нельзя представить автомобиль, у которого не было бы усилителя руля.

С самого названия становится понятно, что основой всего механизма является гидравлика, за счет которой меняется давление.

Особых требований к данной системе нет, устанавливается на рулевой механизм любого типа, в легковых автомобилях, как правило, это реечный механизм. Зачастую в список деталей такого усилителя входит масляный насос, бачок под жидкость, распределитель золотниковый, соединительные механизмы и шланги, а так же гидроцилиндр.

Самым сердцем всего гидроусилителя руля автомобиля считается гидронасос (насос гидроусилителя руля).

Основная задача насоса – поддерживать постоянное давление в системе в момент работы, а так же циркулировала жидкость по системе.

Как правило, гидронасос устанавливают рядом с блоком цилиндров, так как в действие в 99% случаев он приводится посредством ремня от коленвала двигателя. Описать то, как выглядит насос тяжело, так как у каждого автомобиля он своей конфигурации.

Чаще всего в состав гидроусилителя руля входят лопастные насосы, так как у них высокий КПД и весьма износоустойчивы.

Корпус насоса металлический или силуминевый, а внутри установлен ротор с лопастями.

За счет такого устройства лопасти подают рабочую жидкость под давлением в распределитель и далее в основной гидроцилиндр системы.

Как уже говорили, в действие гидронасос приводится за счет шкива, соединенного с коленчатым валом посредством ремня. Это основная причина, почему давление и качество работы насоса напрямую зависят от работы двигателя. Если же давление избыточное, то для этого есть специальный перепускной клапан. По разным данным, в среднем давление системы составляет от 100 до 150 бар.

Специалисты выделяют два основные виды насосов – регулируемые и нерегулируемые. Регулируемый насос может менять и поддерживать давление системы за счет производительной части, а вот нерегулируемый насос меняет давление только за счет редукционного клапана. Если с регулируемым все понятно, то устройство второго насоса отличается, редукционный клапан представляет собой дроссель, гидравлический или пневматический. Клапан работает автоматически, контролируя уровень и давление масла.

Бачок считается основой механизма, так как в нем хранится жидкость. Устройство самого бачка гидроусилителя руля не простое, как правило, в нем установлен элемент для фильтрации жидкости, щуп для уровня жидкости (масла), а так же отверстия для забора и подачи жидкости. За счет жидкости смазываются трущиеся механизмы. Щуп позволяет контролировать наличия жидкости и её уровень в бачке, хотя визуально уровень так же можно проверить, так как бачок зачастую из белого полупрозрачного пластика.

Чтоб удобней было понимать уровень жидкости, на щуп нанесены специальные метки с надписями минимум и максимум. Чаще всего водители предпочитают выдерживать уровень чуть выше середины, с небольшим пространством до максимальной отметки. Таким образом, водитель сможет понять, насколько правильно работает система, её герметичность, а так же нужно ли долить жидкость в бачок или оставить как есть.

Не менее важную роль в работе ГУР выполняет распределитель. Как правило, его устанавливают на элементах рулевого привода или на сам вал. Основной задачей распределителя считается направление потока жидкости, в гидроцилиндр или бачок, в зависимости от угла поворота руля. В его состав входит торсион, вал распределителя и поворотный золотник.

Каждая из перечисленных деталей уникальны и спутать их невозможно, торсион представляет собой тонкий прут, который может скручиваться относительно своей оси за счет поворота руля. Что касается вала и золотника, то по виду это два цилиндрических элемента, внутри которых есть каналы для жидкости. Конструкция распределителя может меняться, он может быть осевым (в таком случае золотник перемещается поступательно) или же роторным (в данном случае золотник будет вращаться).

Последние детали в системе гидроусилителя руля – соединительные шланги и сам гидроцилиндр. Без каких-либо вариантов, гидроцилиндр всегда встроенный в рулевую рейку. В её состав входит поршень и шток, которые перемещаются под действием давления жидкости.

Что касается соединительных механизмов и шланг гидроусилителя руля, то за их счет обеспечивается циркуляция жидкости. Стоит отметить, что каждый из таких элементов может выдержать высокое давление. Жидкость распределяется между гидроцилиндром, насосом и распределителем. Именно за счет шлангов масло (жидкость) из бачка поступает в систему гидроусилителя, а по шлангам низкого давления из распределителя обратно в бачок.

Как видим, каждый из перечисленных элементов играет важную роль в работе гидроусилителя автомобиля. Соответственно их исправность, правильная установка и качество обеспечат надежную и безотказную работу рулевого управления автомобиля.

Схема устройства гидроусилителя руля

На фото представлена схема гидроусилителя рулевого управления автомобиля

  1. металлическая трубка соединитель;
  2. шланга высокого давления для жидкости;
  3. муфта коленчатого вала;
  4. рулевая рейка;
  5. насос гидроусилителя руля;
  6. бачок для жидкости;
  7. ремень для передачи крутящего момента.

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Чтоб понять, как работает гидроусилитель рулевого управления автомобиля, рассмотрим несколько вариантов, точней разные ситуации поворота колес. Одна из самых распространенных ситуаций, когда автомобиль стоит на месте, но с заведенным двигателем. В таком случае жидкость просто перекачивается насосом с бачка по системе и обратно в бачок.

Еще одна сама распространенная ситуация, когда водитель вращает руль. В таком случае крутящий момент крутящий момент поступает на вал, и впоследствии на торсион, который в свою очередь начинает закручиваться относительно своей оси. Как правило, в такой момент поворотный золотник не срабатывает из-за колес, за счет чего жидкость попадает в полости гидроцилиндра под давлением (зависит от того, в какую сторону вывернули руль). Излишки жидкости с другой полости гидроцилиндра поступают обратно в бачок по магистрали. Основой всего тут можно считать шток, за счет давления жидкости на поршень со штоком, рулевая рейка может перемещаться, соответственно и колеса могут поворачиваться.

//www.youtube.com/embed/jrOSIboJSds?feature=oembed

На видео представлен принцип работы гидравлической рейки руля

Не меньше бывает ситуация, когда водитель удерживает руль в одном положении или вовсе выворачивает до отказа. Многие специалисты говорят, что это самый тяжелый момент для гидроусилителя руля. В такой ситуации вся нагрузка идет на насос ГУР, так как распределитель не может вернуться в исходное положение. Чаще всего появляется шум, возможна вибрация или другие моменты. Чтоб избавится от такого, достаточно выровнять колеса и начать движение.

Какой бы не была ситуация, механизм и принцип работы гидроусилителя руля устроен таким образом, что в случае потери работоспособности одного из элементов. Все рулевое управление остается работать в штатном режиме, но с усилием для управления.

 

Устройство гидроусилителя руля

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

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

Насос

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

Распределитель

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

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

Гидроцилиндр

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

Бачок

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

Шланги высокого и низкого давления

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

  • шланг высокого давления;
  • шланг низкого давления.

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

Электрогидроусилитель руля

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

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

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

В основу гидроусилителя руля с электромотором заложено три режима:

  • комфорт;
  • обычный;
  • спортивный.

При таком подходе ощущение дороги (обратной связи) значительно повышается, что положительно сказывается на безопасности езды на высоких скоростях. 

Уход за гидравлическим усилителем

  • регулярная проверка уровня масла;
  • своевременное устранение утечек и проверка герметичности системы;
  • регулировка натяжения приводного ремня;
  • замена масла и фильтра в бачке как минимум раз в год;
  • недопущение удержания руля в крайнем положении на протяжении более чем 5 секунд;
  • прекращение использования машины с неисправным гидронасосом (в противном случае происходит ускоренный износ составляющих рулевого механизма).
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Как работает гидроусилитель руля: устройство и схема работы

Всем привет! Сегодня говорим о том, как работает гидроусилитель руля на автомобилях.

В действительности сейчас сложно себе представить автомобиль, который не был бы оснащен усилителем руля. Кстати, тут мы уже сравнивали ГУР и ЭУР, потому к этому вопросу возвращаться не станет.

Наиболее распространенным остается именно гидравлический узел. Это устройство может применяться на большом количестве авто. Хотя на Ниве, на Опель, автомобилях Тойота, КАМАЗ, УАЗ, Газель и многих других. Что уж говорить, если ГУР ставится даже на ЗИЛ 130. Думаю, некоторым из вас хорошо знакомы такие усилители как ЮМЗ 6 или МТЗ 80.

Но сейчас немного не об этом.

В рамках нашего материала хочется узнать что-то новое и полезное, проверить ваши знания в области усилителей рулевого управления на авто. Возможно, в отдельном материале поговорим про все возможные неисправности ГУР. К примеру, почему руль плохо или туго вращается, клинит при повороте в одну сторону, работает рывками и пр.

Функционал и назначение

ГУР входит в состав рулевого стандартного управления транспортного средства. Он обеспечивает создание дополнительного, необходимого водителю, усилия при повороте автомобильного руля. Это реализуется за счет создаваемого гидравлического давления.

В случае с легковыми авто перед ГУР стоит основная задача. Это обеспечение комфорта во время управления. Рулить машиной с таким узлом намного проще, легче и удобнее. Для поворота или маневра совершать по несколько полных оборотов руля не приходится. А это наиболее сильно проявляется на узких участках дороги, на парковке и пр.

Также устройство ГУР позволяет сохранять управляемость и смягчать получаемые при наезде на неровности удары в рулевое колесо. Или просто в баранку.

Предъявляемые требования

Думаю, если вам этот материал окажется полезным, будет создана еще одна статья. В ней мы говорим о том, какие неполадки могут случаться с этим узлом.

К примеру, мы уже отдельно изучали причины скрипа руля при вращении. Еще отдельно рассматривался вопрос, когда руль не возвращается в исходное положение. В этих случаях потенциальным виновником также часто выступает гидрач.

Чтобы ГУР обеспечивал надежную и качественную работу, он должен соответствовать определенным требованиям. Среди них:

  • надежность и качество сборки;
  • бесшумность;
  • простота даже самостоятельного обслуживания;
  • минимально возможные габариты;
  • экологичность;
  • автовозврат руля в исходное положение;
  • плавность;
  • пропорциональность усилий;
  • сохранение работоспособности рулевого узла при поломке ГУР и пр.

Действительно важные требования. И если даже ГУР перестал им соответствовать, у водителя должна сохраняться возможность доехать до ближайшего СТО или своего гаража, к примеру. А не просто стоять и на холостых оборотах дожидаться эвакуатор.

Особенности устройства

Теперь поговорим непосредственно про устройство рассматриваемого узла.

Важным преимуществом системы является то, что ее можно поставить на рулевые механизмы различных типов. В случае с легковушками наиболее распространенными остаются реечные узлы.

Если отталкиваться от такого механизма, тогда схема самого ГУР будет состоять из:

  • бачка, внутри которого находится рабочая жидкость;
  • насоса;
  • золотникового распределителя;
  • гидроцилиндра;
  • соединительных шлангов.

Бачок представляет собой емкость, где находится рабочая жидкость. А именно специальное масло. Резервуар включает в себя фильтр и щуп, которым проверяется уровень.

Само масло отвечает за смазывание трущихся элементов, а также передает усилие от самого насоса непосредственно к цилиндру. То есть гидроцилиндру, как вы поняли.

Насос служит для поддержания правильного давления и обеспечения циркуляции жидкости. Причем этот узел ставится на блок цилиндров мотора, и работает от шкива коленвала. Сами насосы могут отличаться по своей конструкции. В основном это корпус из металла, внутри которого находятся вращающиеся на роторе лопасти.

Управление насосом может быть регулируемым, либо же нерегулируемым. В первом случае меняется производительная часть помпы. А во втором в игру вступает редукционный клапан.

Распределитель монтируют на рулевой вал, либо на компоненты привода рулевого узла. Именно он служит для правильного направления потоков рабочего масла в нужную полость гидроцилиндра, а также возвращают жидкость в бак.

Распределитель в основном состоит из торсиона, вала и не менее важного поворотного золотника. Узел бывает роторным и осевым.

Гидроцилиндр монтируется в рейку рулевого узла. Он включает в себя такие компоненты как поршень и шток. Шток меняет свое положение под воздействием масла.

С соединительными шлангами, думаю, все прекрасно понятно.

Как это работает

Чтобы правильно понять не только устройство, но и принцип работы, на котором основан ГУР рулевого управления, следует рассмотреть несколько наглядных ситуаций. Плюс еще видео поможет визуализировать многие моменты.

Представив несколько ситуаций, в каждой из них коротко объясним, что при этом происходит с усилителем.

  • Машина неподвижная, колеса выставлены прямо. Сейчас ГУР не работает и спецжидкость просто постепенно перекачивается по всей системе, от бачка до распределителя, и назад;
  • Руль начинает вращаться. Крутящий момент от баранки идет на вал распределителя, а затем на торсион, начинающий закручиваться. Золотник при этом не вращается, что обусловлено силой трения. При перемещении относительно представленного золотника, рассматриваемый вал открывает специальный канал. Это позволяет жидкости начать поступать в определенную полость цилиндра. Полость напрямую зависит от того, в какую сторону происходит вращение. Жидкость начинает давить на поршень с штоком, что и позволяет сместить рулевую рейку и достаточно легко повернуть колеса влево или вправо;
  • Вращение закончилось, но руль остается в повернутом положении. При перемещении рейка вращает золотник, и происходит его выравнивание в отношении вала. А именно вала рассмотренного распределителя. Теперь распределитель оказывается в нейтралке, и жидкость начинает просто продолжает циркулировать по системе. Никакая серьезная работа в этот момент не совершается;
  • Руль оказывается в крайнем положении и удерживается. Это самая сильная нагрузка на ГУР. Связано с тем, что распределитель не способен вернуться в нейтраль, и жидкость активно циркулирует в самом насосе. От этого появляется шум. Как только руль будет отпущен, все нормализуется.

Важным преимуществом рассматриваемого узла является то, что рулевой механизм все равно сохранит свою работоспособность, даже если сам ГУР выйдет из строя.

Как часто менять жидкость

Довольно популярный вопрос. Нельзя сказать, что масло для ГУР дорогое. Нет, цена вполне адекватная, и во многом зависит от конкретного авто.

В теории использовать это масло можно весь срок. По факту лучше периодически проводить замену.

Периодичность замены напрямую связана с интенсивностью эксплуатации. К примеру, если за год вы проезжаете около 10-15 тысяч километров, сливать и заливать масло в усилитель можно с интервалом 2-3 года. Если это 30-50 тысяч км, то интервал может составлять и 6-12 месяцев.

Если не менять состав, он будет постепенно терять свои свойства и уже не сможет справляться со своими обязанностями. В итоге начнется активный выход из строя всех компонентов.

А после замены нужно прокачать гидроусилитель, о чем мы с вами уже ранее говорили в предыдущих материалах. Там ничего сложного нет.

Плюс и минусы

Чтобы подвести итоги, стоит поговорить о сильных и слабых сторонах этого узла.

Начнем с преимуществ. Они такие:

  • легкое управление;
  • снижение усталости водителя;
  • амортизация ударов неровной дороги;
  • улучшенная маневренность;
  • повышенная безопасность;
  • более чувствительная управляемость.

Но есть и минусы. Для начала насос, который работает постоянно, будет забирать часть мощности у двигателя. Плюс это обслуживаемая система.

Насколько это весомые ар

Рулевой механизм корабля - его регулировка, система передач, силовые агрегаты и виды управления

Дата публикации: 3 сентября 2011 г. | Обновлено: 3 сентября 2011 г. | Категория: Общие | Автор: Ashu | Уровень пользователя: Золотой | Очки: 50 |


В этой статье вы узнаете о рулевом устройстве, которое является основной частью судовой навигационной системы. Рулевой механизм отвечает за движение руля, изменяющего направление судна. Полная система рулевого механизма состоит из трех частей: аппаратуры управления, силового агрегата и трансмиссии на баллер.Рулевой механизм корабля действует как основное устройство для изменения направления корабля.

Управляющая аппаратура передает с мостика (капитанской рубки) сигнал о желаемом угле поворота руля и включает силовую установку. Силовой агрегат обеспечивает мощность, а система связи (рулевой механизм) перемещает руль направления на нужный угол. Эта функция выполняется медленно и стабильно, потому что на судовой руль находится под большим давлением воды. Руль, являющийся основной частью системы рулевого управления, установлен на задней стороне корабля, перед гребным винтом.С 1950-х годов автоматические рулевые приводы поддерживали направление движения, делая плавание по морю более плавным при переходе в море.

Регулировка рулевого механизма


Должны быть основной и вспомогательный рулевой привод , каждый независимо от другого. Причина этого в том, что если одно выйдет из строя, то можно будет пустить в работу другого. В то время как там, где предусмотрены два идентичных силовых агрегата, вспомогательный агрегат не нужен. Мощность и крутящий момент должны быть такими, чтобы руль направления мог поворачиваться от 35 ° с одной стороны до 35 ° с другой стороны при максимальной скорости судна.Время поворота с 35 ° в одну сторону на 30 ° в другую не должно превышать 28 секунд. Рулевой механизм должен приводиться в действие с усилителем, если диаметр баллера руля превышает 120 мм. В основном мы используем гидравлический привод для управления рулевой колонкой.

Но здесь нужно заметить, что усилие вспомогательного рулевого управления должно быть таким, чтобы руль направления мог поворачиваться от 15 ° в одну сторону до 15 ° в другую при максимальной осадке и скорости 7 узлов за 60 секунд. Рулевой механизм должен быть защищен от ударных нагрузок , короткого замыкания и перегрузки, а звуковые и визуальные индикаторы должны быть доступны на мосту, посте управления двигателем и рулевом механизме для работы двигателя, сигналов тревоги и отключений.Аварийный сигнал низкого уровня должен присутствовать в баке гидравлического масла. Танкер, который перевозит нефть тоннажем 10000 брутто-тонн и более, должен иметь две самоуправляемые системы рулевого управления, отказ одной из которых приводит к автоматическому переключению на другой в течение 45 секунд, а также сигнализация для индикации. Это необходимо с той точки зрения, что если изменений не произойдет, корабль продолжит движение в одном направлении. Система должна быть защищена от ударных нагрузок. Любой из этих отказов должен сказаться на звуковой и визуальной сигнализации на мосту. Система управления, питания и передачи состоит из гидравлического оборудования, все соединенного с помощью гидравлических труб.Поскольку судно очень длинное, и линия, по которой проходит эта гидравлическая система, также длинная, эта система представляет больший риск отказа рулевого механизма из-за утечки масла или попадания воздуха в систему. Дальнейшие разработки заменили гидравлический телемотор на электрический, и усилие, необходимое для поворота судна, стало незначительным. Теперь все рулевые механизмы имеют электрический командный сигнал.

Система электрического рулевого привода корабля


1) Электрический телемотор

Когда колесо моста поворачивается, оно перемещает реостат B, и возникает возмущенный ток, который вращает управляющий двигатель.Это похоже на изменение скорости вращения вентилятора. Реостат A будет возвращаться, если не будет восстановлен баланс, который остановит управляющий двигатель. То же самое мы делаем эксперимент с электрическим током с помощью реостата. Управляющий электродвигатель приводит в движение винтовой вал через гибкую муфту в блоке управления, а винтовой блок перемещается через плавающий рычаг и приводит в движение приводной шток, а также перемещает насосы при ходе. Эта штанга движется бок о бок, и именно это определяет движение руля направления. В случае отказа телемотора рулевым механизмом можно управлять поблизости, отключив мощность управляющего двигателя и включив конический редуктор с винтовой передачей и маховиком.

2) Принципал Ward leonard


Функционирование рулевого механизма, зависящее от принципа Ward-Leonard состоит из электрического блока управления , блока электропитания и механизма электропередачи . Устройство состоит из непрерывно работающей мотор-генераторной установки, которая имеет прямолинейный возбудитель, обеспечивающий ток возбуждения генератора. Главный двигатель, приводящий в движение руль направления, не имеет входа и поэтому неподвижен.

Когда колесо на мосту поворачивается и перемещается с одной стороны на другую, а контакт реостата перемещается, система управления нарушается, и в поле возбудителя , возбудителе и поле генератора возникает напряжение.Генератор производит мощность, которая вращает двигатель руля направления и, следовательно, руль направления. По мере движения руля направления он возвращает контакт реостата руля в то же положение, что и реостат мостика, приводя систему в равновесие и останавливая весь ток.

Судовые силовые агрегаты


Обычно используются два типа гидравлических трансмиссионных агрегатов или рулевых механизмов, а именно:

a) Тип поршня.
б) Роторно-лопастного типа.

В зависимости от необходимого крутящего момента возможны два варианта: с двумя цилиндрами и с четырьмя цилиндрами.Гидравлические цилиндры, действующие в гидроцилиндрах, приводят в движение культиватор с помощью поворотной траверсы, установленной в вилке цилиндров. Насос с регулируемой подачей, который установлен на каждом цилиндре, и скользящее кольцо соединены штоками с силовым шпинделем приемника теле двигателя.

1) Рулевой механизм поршневого типа


Сменный нагнетательный насос подсоединен к каждому цилиндру, чтобы обеспечить всасывание или нагнетание из любого из них. Эти двигатели контролируют всю гидравлическую жидкость. Рядом установлен резервуар для пополнения с обратными всасывающими клапанами, которые без вмешательства человека подают подпиточную жидкость в насосы.Перепускной клапан соединен с подпружиненным амортизатором, клапаном, который открывается в случае сильного волнения на море, заставляющего руль перевернуться. Таким образом сохраняется положение корабля и нагрузка на руль направления. При движении включается насос, и рулевой механизм вернет руль в исходное положение после того, как пройдет сильное море.

2) Рулевой механизм с четырьмя гидроцилиндрами


Подпружиненная разгрузочная тяга на румпеле предотвратит повреждение механизма управления во время ударного движения. Во время обычной работы один насос будет работать, а другой будет работать как резервные блоки.Но если требуется более быстрое реагирование, например, в закрытых водах, могут использоваться оба насоса. Насосы будут в состоянии отсутствия подачи, так что до тех пор, пока не будет требоваться движение руля по сигналу от передатчика телемотора мостика. Цилиндр приемника телемотора будет перемещаться, что приведет к перемещению плавающего рычага, который будет перемещать плавающее кольцо или скользящую подушку насоса, вызывая перекачивающее действие. Жидкость будет вытягиваться из одного цилиндра и перекачиваться в другой, поворачивая румпель и руль направления.

Основные принципы работы двухцилиндрового и четырехцилиндрового зубчатых колес аналогичны, за исключением того, что насос подает воду из двух диагонально противоположных цилиндров и нагнетает их в два других. Два выпускных клапана находятся на одной стороне, а два впускных клапана - на противоположной стороне. Расположение с четырьмя поршнями обеспечивает больший крутящий момент и эластичность различных механизмов в случае отказа компонентов.
Любой из насосов может использоваться со всеми цилиндрами или с двумя цилиндрами по правому борту (левая сторона) или двумя правыми (правая сторона).Для обеспечения этих условий необходимо открывать или закрывать различные клапаны. Использование блока клапанов прямого действия, включающего предохранительные клапаны руля направления , изолирующие клапаны насоса, запорные и перепускные клапаны гидроцилиндра, обеспечивает большую гибкость при использовании рулевого механизма с четырьмя поршнями. При нормальной работе один насос может управлять всеми цилиндрами . В аварийной ситуации неисправные цилиндры можно было изолировать и возобновить работу рулевого механизма.

3) Салазки Rapson


Крейцкопф на рулевом механизме с четырьмя цилиндрами включает «Rapson Slide».Это обеспечивает механическое преимущество, которое увеличивается с увеличением угла поворота. В конструкции крейцкопфа можно использовать либо вилочный румпель , либо румпель с круглым рычагом . У румпеля с круглым рычагом есть центральная траверса, которая может свободно скользить по румпелю. Таким образом, прямолинейное движение гидроцилиндров превращается в угловое движение румпеля. В конструкции вилочного румпеля движение подъемника передается на румпель через поворотные блоки.

4) Рулевой привод с поворотными лопастями


Это эквивалентно двухцилиндровому редуктору с крутящим моментом в зависимости от размера.Сборка из двух поворотных лопастных шестерен, расположенных одна над другой, или с двумя независимыми гидравлическими контурами с самозакрывающимися запорными клапанами, обеспечивает безопасность четырехтактной шестерни.
Как вы можете видеть на схеме, ротор C установлен и закреплен на конусном баллоне руля A, а статор B защищен от конструкции корабля . Неподвижные лопатки, закрепленные на одинаковом расстоянии в отверстии статора, и вращающиеся лопатки, закрепленные на равном расстоянии в роторе, образуют два набора напорных камер в кольцевом пространстве между ротором и статором.Они соединены между собой коллектором. Три неподвижных и три движущихся фургона являются нормальными и допускают общий угол руля направления 70 °, то есть 35 ° в каждом направлении. Неподвижные и вращающиеся лопатки могут быть из чугуна с шаровидным графитом. Это сделано из-за чистоты поверхности чугуна. Они надежно прикреплены к ротору и статору из литой стали с помощью установочных штифтов и болтов из высокопрочной стали. Шпонки также установлены по длине поворотных лопаток для обеспечения механической прочности.

Крепление лопастей хорошо продумано, чтобы иметь достаточную прочность, чтобы они могли использоваться в качестве упоров руля направления.Их сила должна быть больше, чем у других частей, потому что на эти части приходится большая нагрузка. Стальные уплотнительные ленты с подкладкой из искусственного каучука вставляются в канавки вдоль рабочих поверхностей неподвижных и поворотных лопаток, обеспечивая тем самым высокий объемный КПД, 96-98% даже при давлении предохранительного клапана 100 бар или более . Якорные кронштейны надежно прикреплены к судну болтами. Этот зазор варьируется в зависимости от размера поворотно-лопаточного блока, но в целом составляет примерно 38 мм, и необходимо, чтобы держатель руля был в состоянии ограничивать вертикальные движения руля направления.Но если вертикальное движение велико, это может повредить расположение рулевого механизма.

Тип органов управления на рулевом механизме


Существует три типа органов управления, а именно:

1) Система отслеживания

В режиме системы отслеживания движение руля направления следует за движением контроллера рулевого управления. Когда штурвал находится на мостике, команда передается в управление двигателем рулевого управления. Как следствие, это управление заставляет рулевой двигатель переключаться вместе с ним и поворачивать связанный с ним руль направления.Когда достигается предпочтительный угол поворота руля, обратная связь без вмешательства человека отключает мощность рулевого двигателя через охотничье снаряжение. Таким образом, руль направления будет поворачиваться до тех пор, пока фактический угол руля не станет таким же, как желаемый угол руля направления, указанный на пьедестале руля.

2) Автоматическая система

В автоматическом системном режиме рулевое управление контролируется сигналами, полученными от главного компаса, так что судно автоматически удерживается на выбранном курсе. Компас - электронное оборудование.Система устроена таким образом, что при движении судна руль находится на миделе, а балансировка производится в положении руля. Как только компас указывает на ошибку, автопилот поворачивает руль в достаточной степени, чтобы вернуть судно на маршрут. К тому времени, когда судно снова взяло курс, примененный корректирующий руль направления был удален. В некоторых системах можно изменить курс, не прибегая к ручному управлению, и это может быть достигнуто с помощью переключателя дифферента.

3) Система без отслеживания

В режиме без отслеживания передача будет работать, а руль направления будет продолжать вращаться, пока рулевое колесо или контроллер перемещается из своего центрального положения.Движение руля прекращается при повторном центрировании рулевого управления или с помощью механических упоров, расположенных под углом 37 ° с каждой стороны. Контроллеры с системой без слежения имеют форму колеса, рычага румпеля или кнопок.

Испытания системы рулевого управления

Перед выходом судна из любого порта рулевое устройство должно быть испытано, чтобы гарантировать удовлетворительную работу. Эти испытания должны включать:

1) Маневр вспомогательного рулевого механизма или использование второго насоса, который действует как вспомогательный.
2) Маневр системы или системы дистанционного управления (телемотор) с основных постов управления мостом.
3) Следует проверить показания индикатора угла поворота руля относительно фактического угла поворота руля.
4) Во время этих испытаний руль направления следует переместить на полный ход в обоих направлениях, а различные элементы оборудования, рычажные механизмы и т. Д. Необходимо визуально проверить на предмет повреждений или износа.
5) Работа главного рулевого механизма.
6) Система связи между мостом и отсеком рулевого механизма также должна работать, чтобы убедиться в правильности ее функционирования.
7) Работа рулевого механизма от аварийного источника питания.
8) Необходимо проверить правильность работы сигнализаций, установленных на системе дистанционного управления и силовых агрегатах рулевого механизма.


.

SOLAS V и рулевой механизм

Navsregs> СОЛАС> СОЛАС V> Рулевой механизм

Изучено еще одно положение Конвенции СОЛАС о безопасности мореплавания

Итак, кулики в рамках СОЛАС V продолжают тему, связанную с оборудованием. На этот раз дело в рулевом механизме, и в частности. тесты, которые должен проводить Вахтенный помощник.

Регламент 26-Рулевой механизм - Испытания и учения

Настоящие Правила в рамках СОЛАС V содержат требования к предпусковым испытаниям рулевого механизма.

Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с руководством MCA Великобритании по Положению 26>

Когда следует проводить предпусковые испытания рулевого механизма?

Необходимо проверить в течение 12 часов до вылета

Какое оборудование следует включить в процедуру проверки рулевого механизма?

  • Главный рулевой механизм
  • Вспомогательный рулевой механизм
  • Системы дистанционного управления рулевым механизмом
  • Посты управления расположены на ходовом мостике
  • Источник аварийного питания
  • Индикаторы угла поворота руля относительно фактического положения руля направления
  • Сигнализация сбоя питания системы дистанционного управления рулевым механизмом
  • Сигнализация отказа силового агрегата рулевого механизма
  • Устройства запорные и прочая автоматика

Какие тесты и проверки должны быть включены в процедуры проверки рулевого механизма?

  • полный ход руля в соответствии с требуемыми возможностями рулевого механизма
  • A визуальный осмотр рулевого механизма и его соединительной тяги
  • Работа средств связи между ходовым мостиком и рулевым отсеком

Движение-Визуальные коммуникации

Государство флага может отказаться от требований о проведении проверок и испытаний судов, которые регулярно совершают короткие рейсы.Такие суда должны проводить эти проверки и испытания не реже один раз в неделю .

Как часто следует проверять аварийный рулевой механизм?

Учения по аварийному рулевому управлению должны проводиться не реже одного раза в три месяца .

Эти учения должны включать

  • Прямое управление в отсеке рулевого механизма
  • Порядок связи с ходовым мостиком
  • Если применимо, работа с альтернативными источниками питания

Дата проведения проверок и испытаний, а также дата и подробные сведения о проведенных учениях по аварийному рулевому управлению должны быть зарегистрированы.

Что должно отображаться при переключении рулевого механизма?

Простая инструкция по эксплуатации с блок-схемой, показывающая процедуры переключения для систем дистанционного управления рулевым приводом. Он должен постоянно отображаться на ходовом мостике и в рулевом отделении.

Примечание: Все судовые офицеры, имеющие отношение к эксплуатации и / или техническому обслуживанию рулевого устройства, должны быть знакомы с работой рулевых систем, установленных на судне, и с процедурами перехода с одной системы на другую.

В дополнение к требованиям испытаний, СОЛАС V содержит краткое правило, требующее использования более одного рулевого механизма.

Правило 25 СОЛАС V - Работа рулевого механизма

Когда следует использовать более одного рулевого механизма?

В районах , где навигация требует особой осторожности. , когда рулевые механизмы могут работать одновременно.

Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с руководством MCA по Положению 25>

Уход за пределы SOLAS V в раздел «Строительство» конвенции дает стандарты производительности, необходимые при испытании рулевого механизма.

Правило 29 СОЛАС II-1 - Рулевой механизм

Как быстро должен поворачиваться руль направления?

При максимальной рабочей скорости вперед руль должен быть способен переворачивать руль:

От 35 ° с одной стороны до 35 900 10 ° с другой стороны

и

От 35 ° с каждой стороны до 30 ° с другой стороны не более 28 секунд .

Вспомогательный рулевой механизм должен быть достаточно прочным и способным управлять судном на судоходной скорости, а также обеспечивать возможность отклонения руля от 15 ° с одной стороны до 15 ° с другой стороны не более чем за 60 секунд на одной половине максимальная эксплуатационная скорость вперед или 7 узлов, в зависимости от того, что больше.

Другие онлайн-источники информации


Только что опубликовано новое действительно удобное руководство

Действительно удобное руководство по сертификации судов

Часть 3

Обеспечение безопасности судов

Третье из серии руководств по сертификации судов теперь доступно для платформы Kindle. Сертификация безопасности СОЛАС и безопасность - это темы на этот раз, с добавлением небольшого количества HSSC для хороших мер.

Нажмите здесь, чтобы увидеть на Amazon>

Нравится:

Нравится Загрузка...

Связанные

.Приводы постоянного тока

- Принципы работы

перейти к содержанию
  • Home
  • Запрос цен
  • Продукция