Принцип работы насоса гур


☰ Принцип работы насоса гидроусилителя рулевой системы

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

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

Устройство насоса гидроусилителя и принцип действия

Насосы ГУР устроены примерно одинаково:

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

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

Устройство насоса ГУР

Особенности устройства и работа насоса гидроусилителя

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

Устройство насоса гидроусилителя руля обуславливает его надежность.

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

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

Ротор и статор насоса ГУР

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

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

Назначение насоса ГУР в автомобиле

Гидроусилитель руля (ГУР) — это механизм, основным элементом коего является насос, а задачей - обеспечение легкости вращения рулевого колеса и, соответственно, руления автомобиля. Насос ГУР приводится ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением распределитель.

Распределитель отслеживает усилие на руле и строго дозированно помогает поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство, чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала.

Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок.

Когда же водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются: торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Каналы открываются, и масло направляется в исполнительное устройство. Оно бывает разное, но, как правило, выполнено заодно с рулевым механизмом. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF — то же, что и в автоматических коробках передач. Это доступно как с точки зрения цены, так и легкости поиска масла!

Назначение насоса гидроусилителя руля - это нагнетание рабочей жидкости в рулевой механизм и обеспечение ее циркуляции в гидро-системе рулевого управления.

Из-за действия центробежной силы и давления масла вращается вал насоса и лопасти, перемещаясь в пазах ротора, прижимаются к внутренней поверхности статора, таким образом, захватывая масло,  вследствие чего оно попадает через отверстия в распределительном диске в нагревательную полость. Циркуляцию рабочей жидкости и давление в системе обеспечивает насос.

 Более распространены пластинчатые насосы из-за высокого КПД и низкой чувствительностью к износу. Насос ГУР закреплен на двигателе, привод осуществляется посредством ременной передачи от коленчатого вала.

 Сам принцип работы системы гидроусилителя руля выглядит так: насос приводит в действие двигатель посредством ремня, таким образом, насосом нагнетается рабочая жидкость в гидропривод, причем, зубчатая рейка гидропривода выполняет функцию поршня, подающего жидкость.

  1. рулевой механизм
  2. золотник
  3. корпус распределителя
  4. гидроцилиндр
  5. поршень гидроцилиндра
  6. реактивная шайба
  7. центрирующая пружина
  8. нагнетательная магистраль
  9. клапан
  10. насос ГУР
  11. сливная магистраль
  12. бачок

 

Что же происходит, когда Вы поворачиваете руль (рулевое колесо)? При этом направление и расход потока жидкости регулирует управляющий клапанный блок. Назад, в находящийся в моторном отсеке и соединенный с насосом компенсационный бачок, поступает  избыток жидкости.

 

Уход за ГУР

Уважая ГУР, дадим ему то, в чем он нуждается. Увы, большинство случаев выхода из строя систем гидроусилителя руля связаны не с производственными дефектами, а именно с нарушениями требуемых условий эксплуатации. Будем проводить регулярно следующие операции: проверять уровень масла в бачке, следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки, проверять и, при необходимости, регулировать натяжение ремня привода, заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1—2 года.

Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла. Процитируем уважаемого мастера СТО: «Продукты износа, образующиеся в различных парах трения насоса гидроусилителя, рулевой рейки или редуктора, приводят к засорению отверстий и выступают в качестве абразивного материала, вызывающего ускоренный износ механизмов и их сопряжений. Удаление старой жидкости и промывка позволяют осуществить комплексную очистку всей системы гидроусилителя руля».

Нетрудно периодически открывать капот и смотреть на бачок с жидкостью ГУР — есть метки, между коими и должен находиться уровень масла. Открутив крышечку, вы увидите на щупе еще и цвет жидкости. У продвинутых машин на приборной панели имеется индикатор низкого уровня этой жидкости. А при возникновении каких-либо посторонних звуков, утечек или просто при проявлении явно неадекватного поведения автомобиля — не откладывая проехать на СТО для диагностики. Как говорят механики, любую неисправность лучше всего устранить на стадии ее развития, пока ремонт дешевле.

Дабы ГУР не сломался, избегайте удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с, это может вызвать перегрев масла; длительная эксплуатация автомобиля с неработающим насосом приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим. И не прыгайте, пожалуйста, по бордюрам. При быстром наезде на препятствие происходит страшная вещь!

Гидроусилитель руля, «убивающий» обратную связь, ухудшает информативность при рулении. Иными словами, вы не ощущаете, в каких условиях находится колесо. Запрыгивая на бордюр, вы ощущаете лишь небольшой толчок на рулевом колесе. На машине без ГУР руль ответил бы очень жестким рывком, который запросто мог бы причинить травму. Если вы не ощущаете нагрузки на руле, это вовсе не значит, что ваш автомобиль с легкостью преодолевает любые бордюры. Насос гидроусилителя, как мы уже сказали, способен развивать высокие давления и тем самым поддерживать заданное положение вала рулевой рейки. Представьте, что при этом вы лихо наезжаете на бордюр. Система будет стараться сохранить колеса в заданном рулем положении, что фактически спровоцирует жесткий удар о бордюрный камень. В такой ситуации очень вероятны повреждения рулевых тяг и рулевой рейки.

Похожие последствия будет иметь вращение рулевого колеса, когда колесо автомобиля плотно прижато к бордюру, или активное руление при езде в колее. Система ГУР будет неукоснительно выполнять все задающие движения рулем, и если при этом колесо ограничено в перемещении, настойчивое руление неминуемо принесет вред рулевому управлению!

Нельзя газовать при круто вывернутых колесах, стоя на второстепенной дороге и ожидая просвета. Раскручивая двигатель при вывернутом руле, вы существенно повышаете давление в ГУР, отчего могут пострадать уплотнительные элементы и насос. При низких же температурах существенно возрастает вязкость рабочей жидкости, что затрудняет ее протекание через клапаны, калиброванные отверстия и в целом повышает нагрузку на все элементы системы. В связи с этим в сильные заморозки не следует начинать движение на непрогретом автомобиле, а при выезде с места стоянки по возможности избегать интенсивного руления.

 

Электрический собрат

Электроусилители руля не имеют в себе никакой гидравлики! Что дает преимущества: усилитель не зависит от оборотов двигателя автомобиля и от температурных перепадов, он потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительное топливо. Кроме того, коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса. Он надежен: нет шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей, не требуется обслуживание (замена, доливка рабочей жидкости). То, что надо большинству из автомобилистов, занятых людей. Но автопрофессионалы недолюбливают электроусилители за искусственность ощущений при вождении!

Но есть ли у вашей машины усилитель или нет, какой он — в любом случае, ведь вы ездите именно на ней. Возит вас именно она. Поэтому любите свою машину, и она ответит взаимностью и верностью.

 

По вопросам приобретения и консультации звоните нашим менеджерам:

(057) 759-76-46,
 097-085-18-69,
 093-185-42-82,
 050-401-28-70,
 067-577-02-84,
 050-10-079-01,

Он-лайн цены и наличие по номеру запчасти смотрите на сайте нашего интернет-магазина — http://allparts.com.ua

 

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.

Основные неисправности насоса ГУР | Мастер Сервис Россия

Насос гидроусилителя руля — как домохозяйка: незаметно, когда он трудится, и критично, когда работать перестает. Крутить руль одним пальчиком уже не получается, да и всей пятерней с непривычки тоже не очень. А еще выясняется, что руль всегда был не очень-то покорным, и только гидроусилитель держал его в рамках — а без него удержать руль в руках оказывается сложновато.

Простая физика: как работает насос ГУР

Логично, что тяжелый руль в системе с гидроусилителем недвусмысленно намекает, что давление в системе падает. Но, кроме потяжелевшего руля, существуют и другие признаки, что что-то пошло не так.

Давайте немного освежим в памяти, как устроен и работает насос ГУР.

Насос ГУР в разобранном виде

Насос состоит из:

  • Шкива, который работает от ременной передачи с двигателя или от электропривода (для насосов ЭГУР).
  • Корпуса с верхней и нижней крышками.
  • Вала, на который “нанизаны” шкив, опорные подшипники качения или скольжения, рабочая пара ротор-статор.
  • Торцевых распределительных дисков (пластин). Через окошки в дисках масло всасывается в насос и нагнетается в магистраль.
  • Ротора — подвижного элемента рабочей пары с выдвижными пластинками. Он через шлиц закреплен на валу и вращается вместе с ним. Под действием центробежной силы пластинки выдвигаются из пазов.
  • Статора — статичного элемента рабочей пары, в основном, эллиптической формы. Внутри статора вращается ротор.
  • Уплотнительных элементов — сальников, прокладок, резиновых колец.
  • Редукционного клапана — состоит из шарика, пружинки и гайки..

Насос гидроусилителя руля работает на простом принципе изменения объема и разниц давления. Шкив вращает вал, вместе с ним внутри эллиптического статора вращается неподвижно закрепленный на валу ротор с пластинами. Под действием центробежной силы пластины выдвигаются из пазов, упираются в стенки статора и задвигаются обратно в пазы.

Когда выдвинувшиеся пластинки проходят серповидную зону, образуются сектора низкого давления, где всасывается масло из бачка. Проходя узкую часть статора, пластины задвигаются, давление повышается, полость с маслом перемещается к окну нагнетания, и масло сбрасывается под давлением в магистраль к распределителю. За счет эллиптической формы статора за один оборот вала масло всасывается и нагнетается два раза.

Принцип работы насоса ГУР

Сломался насос ГУР: признаки и причины неисправностей

Итак, все перечисленные выше элементы участвуют в процессе создания давления. Стоит маленькой пластинке треснуть или стереться, и вот давления уже недостаточно или нет совсем.

Во всем этом есть единственный плюс (если это можно назвать плюсом): насос ГУР никогда не ломается внезапно, он всегда подает сигналы бедствия.

Периодически сильно гудит

Поздравляем, у вас воздух. Загляните в бачок — если видите пузырящееся масло, значит, система разгерметизировалась, и в нее попал воздух. Сразу осмотрите агрегат, бачок и магистраль на предмет трещин. Если снаружи все целое, придется снимать и разбирать насос — возможно, подтекает сальник, уплотнительные кольца или прокладка.

Система гидроусилителя завоздушена

Пронзительно визжит при повороте руля

Тут дело в ремне: либо он слабо натянут и проскальзывает по шкиву во время вращения, либо совсем растянулся.

Под капотом постоянно гудит и руль стал тугим

Вот это явный, стопроцентный признак, что насос не может создавать нужное давление и зовет вас на помощь. А если нет давления, нет и толку от усилителя. Причин здесь несколько:

1. Износились элементы рабочей пары. Виной всему возраст насоса или старое, грязное масло (если оно вообще есть в системе).

  • Если вы тщательно следите за количеством и качеством масла, а пластинки стерлись по торцам, значит, пришло их время. Изношенные пластины не достают до стенок статора, не образуют областей низкого давления и не захватывают масло. Нужно просто заменить их.
  • Износились пазы лопастей — это тоже, в основном, проблема возрастных насосов. Можно поменять либо рабочую пару целиком, либо ротор.
  • Появились щербинки на внутренней поверхности статора, пазах или лопастях. Это случается, когда масло, призванное защищать детали насоса, гробит их. Как? Да элементарно: старое масло обычно насыщено металлической стружкой и мелким мусором. Эта стружка работает как абразив и разрушает поверхности рабочей пары. Микрочастицы металла появляются в системе, если насос какое-то время работал в сухую, а еще стружку выбивают уплотнительные кольца золотника. Эта проблема тоже решается в условиях СТО: мастер отшлифует стенки статора, в критическом случае — заменит деталь.
  • Залипли лопасти. Грязное, старое, вязкое масло не дает пластинкам двигаться быстро и свободно, они буквально залипают в пазах, выдвигаются-задвигаются неравномерно, давление создается через раз. В этом случае насос разбирают, чистят рабочую пару, обязательно промывают систему ГУР и, естественно, меняют масло.

Выработка на стенках статора

2. Серьезные повреждения редукционного клапана.

Редукционный клапан регулирует давление: когда оно превышает максимум, клапан открывает допканал и сбрасывает давление до допустимого. Случается, что редукционный клапан залипает, становится неподвижным, т.е перестает закрывать (или открывать, что хуже) допканал, и масло хлещет мимо системы. Такое происходит, если на клапане есть задиры или он так долго работал с грязным маслом, что буквально оброс липкими отложениями.

Отремонтировать клапан вполне реально — на большинстве автомобилей его можно снять, разобрать, почистить или заменить поврежденные элементы. Обязательно нужно промыть систему и залить новое масло.

Редукционный клапан насоса

3. Насос банально “устал”. Никакой механизм не может служить вечно, даже самый ухоженный и конструктивно совершенный.

Профилактика — залог здоровья

Качественное масло для системы гидроусилителя, как целые пыльники для рулевой рейки, — маст хэв. Это не только рабочее тело, которое передает давление, — масло защищает от коррозии, смазывает, отводит тепло от металлических элементов системы.

Любое масло, даже самое крутое и дорогое, со временем теряет физические и химические свойства, потому что работает с высокими температурами, загрязняется и просто стареет. Когда оно в стотысячный раз циркулирует по своему маршруту, пользы от него уже маловато. Поэтому специалисты советуют менять масло ГУР:

  • в условиях форс-мажора — если разгерметизировалась система;
  • планово — каждые 45-60 тысяч километров или раз в 1-2 года, в зависимости от стиля вождения и условий эксплуатации.

Чтобы насос работал правильно и эффективно, не нужно ничего сверхъестественного — только внимание и уход:

  • следите за уровнем и качеством масла — заглядывайте в бачок хотя бы раз в 15 тысяч километров. Без масла металлические элементы банально изнашиваются механически — появляются заусенцы, задиры и царапины, уплотнители рассыхаются, и в конце-концов насос заклинит.

Изношенное рабочее зеркало насоса ГУР

  • вовремя меняйте масло, заливайте жидкость для ГУР, которая строго соответствует по допускам, от проверенных производителей;
  • если вы понимаете, что с насосом что-то не так, езжайте в специализированный автосервис. Не стоит заливать присадки, герметики и другие “ремонтные” жидкости.

Насос гидроусилителя руля, как и любой другой агрегат автомобиля, работает долго и исправно, если за ним правильно ухаживают. Не ленитесь проходить ТО, вовремя менять масло, используйте качественные комплектующие и доверяйте автомобиль только квалифицированным мастерам.

Полезная информация о роторной паре насосов ГУР

Роторная пара, рабочая пара насоса ГУР, пара ротор-статор – названий много, но принцип работы один. Это сердце насоса, которое создает давление и обеспечивает непрерывную циркуляцию масла в системе ГУР.

Основные технические характеристики роторной пары

Роторная пара насоса ГУР расположена внутри корпуса агрегата и состоит из трех элементов – статора, ротора и лопастей.

Статор – это неподвижная внешняя деталь роторной пары, которая вместе с маслозаборными пластинами и уплотнителями обеспечивают герметичность насоса ГУР. В большинстве случаев статор выполнен в виде эллипса – таким образом ротор разгружается от воздействия сил давления, а значит разрушается медленнее.

Лопасти – создают области низкого и высокого давления и обеспечивают перемещение масла от одной области к другой.

Роторная пара насоса ГУР с овальной внутренней стенкой статора

Скорость вращения ротора зависит от оборотов двигателя внутреннего сгорания или собственного электромотора (если насос с электроприводом).

Работу роторной пары можно описать в три этапа:

  • при запуске двигателя масло из бачка по трубкам поступает в насос. Внутрь роторной пары масло попадает через подводящие отверстия распределительных дисков;
  • лопасти во время вращения под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и упираются в стенки статора, а затем задвигаются обратно. Выдвинувшиеся пластины образуют в серповидной области статора область низкого давления, где и происходит всасывание масла через каналы распределительных дисков;
  • когда пластины приближаются к сужающейся части серповидной полости, они задвигаются, давление повышается, масло выдавливается в нагнетательный патрубок и поступает в распределитель рулевой рейки.

Теперь перейдем от технических особенностей к неисправностям и их причинам.

Что и почему ломается в роторных парах?

Роторная пара состоит исключительно из металлических деталей. И казалось бы, они должны быстро разрушаться от постоянного трения. Однако циркулирующее в системе масло смазывает элементы рабочей пары насоса, а сама конструкция узла снимает дополнительные нагрузки с ротора.

Логично, что основная часть неисправностей роторной пары напрямую связана с количеством и качеством гидравлической жидкости: старое и грязное масло – главный враг системы ГУР. В остальных случаях рабочая пара попросту “устает”, ведь даже металл не вечен.

Если под капотом заскрежетало или завыло, а руль стал тугим, скорее всего, это роторная пара посылает вам сигналы SOS – придется разобрать насос и проверить, как она поживает.

Основные неисправности рабочей пары насоса:

  • Стерлись лопасти. Если вы тщательно следите за качеством и количеством масла, а пластинки износились по торцу, значит, вашему насосу ну очень много лет. Чем чревато: изношенные лопасти не достают до стенок статора, а значит не образуют областей низкого давления.
  • Износились пазы ротора. Это тоже проблема возрастных агрегатов.
    Износ лопастей и пазов – естественный процесс, и остановить его нельзя. Можно только заменить детали.
  • Появилась выработка на внутренней стенке статора или внешней стенке ротора. Такое случается, если в системе циркулирует старое масло с мелким мусором или металлической стружкой. В этом случае жидкость, которая должна продлевать жизнь роторной паре, быстрее гробит ее. В результате между пластинками ротора и стенками статора появляются микроотверстия, и насос не создает нужного давления. Эта проблема решается в условиях СТО – мастер отшлифует стенки статора. Откуда в масле стружка? Микрочастицы металла появляются в системе, если какое-то время насос работал в сухую, и металлические детали начали крошиться друг о друга. Кроме того, металлическую стружку “выбивают” уплотнительные кольца распределителя.
  • Заусенцы на лопастях или в пазах. Причины, последствия и пути решения этой проблемы такие же, как в предыдущем пункте.

Вот к чему приводит несвоевременная замена масла ГУРа

  • Закисли лопасти ротора. Причина – мусор в масле или старая, вязкая жидкость ГУР, которая забивает пазы и не дает лопастям свободно двигаться. Лопасти выдвигаются/задвигаются неравномерно, нужное давление не создается. Эту проблему можно решить, разобрав рабочую пару, вычистив пазы и лопасти. В обязательном порядке нужно промыть систему ГУР и залить новое масло.

Очень редко случается, что роторная пара именно ломается, физически. Обычно это происходит из-за неисправностей других элементов насоса, например, вала, опорных подшипников, шкива или ремня. Из-за неправильной работы этих деталей страдает роторная пара, которая начинает стучать, люфтить, а в отдельных случаях ротор может и вовсе лопнуть.

Роторную пару можно отремонтировать

Большинство насосов разборные, а основная масса роторных пар ремонтопригодны. Это значит, что можно отремонтировать любую деталь рабочей пары насоса ГУР – цена вопроса гораздо меньше, чем полностью заменить узел.

Но! Это будет эффективно только при незначительном износе или дефектах элементов. Если, например, металлическая стружка уже вырыла траншеи на стенках статора, шлифовать его бесполезно – придется купить новый. Т.е. чем дольше работает поврежденная роторная пара, тем сложнее будет восстановить элементы.

Помните – чем раньше вы обратитесь на СТО, тем выше шансы решить проблему с помощью ремонта. Если заметили тяжесть на руле, гул, свист, стук или скрежет в работе насоса, сразу обращайтесь в ближайший специализированный автосервис – возможно, роторную пару вашего насоса еще можно спасти.

Устройство, применение, принцип действия

Оборудование для перекачки различных жидкостей и веществ представлено на рынке в разных исполнениях. Разработчики стремятся оптимизировать конструкцию, чтобы обеспечить высокую производительность и достаточную мощность. Однако с увеличением КПД наблюдается обратный процесс быстрого износа рабочих элементов в процессе эксплуатации. В свою очередь, струйные насосы избавлены от таких недостатков, так как в них отсутствуют рабочие узлы, которые подвергались бы интенсивным нагрузкам.Чтобы понять другие особенности и преимущества этого типа агрегатов, следует более подробно рассмотреть их конструкцию.

Насосный агрегат

В устройстве не предусмотрены вращающиеся элементы, а конструктивные детали и узлы ориентированы на обеспечение работы рабочих жидкостей. Насос состоит из четырех компонентов, включая всасывающую камеру, сопло, смесительный бак и диффузор. Также устройство струйного насоса может предусматривать комплектацию специальными форсунками, предназначенными для подачи рабочих жидкостей.Одна модель агрегата может быть дополнена различными сужающимися элементами. Конструкция представлена ​​в различных модификациях и в зависимости от типа используемого гидроносителя. В частности, есть устройства для работы с жидкими средами, газообразными веществами и гидромиксом.

Как работают струйные насосы?

Такие устройства работают по принципу передачи кинетической энергии. Энергетический заряд передается от потоков рабочих жидкостей к перекачиваемой среде.Важно отметить, что в процессе переноса не задействуются механические устройства и промежуточные узлы. Высокая мощность обратной связи обеспечивается скоростью, с которой рабочая жидкость выходит из сопла под давлением. При отсутствии движущихся компонентов возрастает роль вакуумных камер, которыми оснащен струйный насос. Принцип работы агрегата предусматривает образование свободного пространства в емкости, куда засасывается жидкость. То есть носитель из приемной камеры по всасывающим каналам направляется в емкость, а затем в смесительное отделение .В процессе слияния функциональной жидкости и носителя происходит обмен энергией, в результате чего сила потока ослабляется. Конечной точкой в ​​простейших системах является емкость сбора, в которую среда входит с пониженной скоростью, но с сохраненным напором.

Тактико-технические характеристики

Обычно такие агрегаты, в которых щадящие, с точки зрения износа конструкции, жидкости не отличаются высокой производительностью. Отчасти это подтверждает пример струйных насосов, но в некоторых сегментах применения их возможностей вполне достаточно.Например, производительность устройств может достигать 30 л / ц. Этот показатель относится к профессиональному оборудованию, а упрощенные конструкции обеспечивают в среднем 15-17 л / ц. Что касается высоты подъема, то работа струйного насоса рассчитана на диапазон 8-15 м, хотя некоторые модификации специального назначения могут обеспечивать подъем до 20 метров. Но в этом случае значительно снижается производительность и КПД, поэтому для таких нужд часто используются альтернативные конструкции насосов.

Типы насосов

Как уже отмечалось выше, конструкции различаются по типу обслуживаемой жидкости.Теперь стоит рассмотреть их более подробно. Наиболее популярные модели работают с водовозами и смесями, не оказывающими деструктивного воздействия на коммуникационную инфраструктуру агрегата. Такие устройства называются эжекторами и действуют по принципу откачки и всасывания в разных камерах. Распределенные и струйные насосы, функция которых ориентирована на обслуживание агрессивных сред. Это эрлифты, применяемые в скважинах и системах связи, обеспечивающих перекачку химически активных смесей и жидкостей с наличием твердых частиц.Менее популярны, но в некоторых случаях инжекторы незаменимы. Это устройства, которые тоже работают с жидкостями, но функциональной средой в данном случае является пар.

Применения

Разнообразие вариантов конструкции привело к соответствующему распределению насосов этого типа. В частности, они используются в химической промышленности для перекачки кислот, щелочей, масляных носителей, солевых смесей и мазута. Технологи в этой отрасли ценят механическую износостойкость и долговечность, которые отличает струйный насос.Использование таких агрегатов в быту в основном ориентировано на подъем воды из колодцев. Некоторые модификации вполне подходят для формирования артезианских источников. Также высокая термостойкость позволяет использовать такое оборудование в системах отопления. Для канализации такой раствор также выгоден, так как насос эффективно справляется с удалением отложений в виде ила и песка.

Преимущества и недостатки струйных агрегатов

Среди основных достоинств таких агрегатов выделяют простую и надежную конструкцию, долговечность в эксплуатации, надежность и нечувствительность к агрессивным средам.В значительной степени эти преимущества связаны с тем, что в струйных насосах отсутствуют движущиеся части, которые в других насосах быстро изнашиваются. Кстати, эта же конструктивная особенность позволяет изготавливать насосы небольших размеров, что влияет на минимизацию затрат на обслуживание. Но у таких устройств есть недостатки, среди которых есть необходимость специальной подготовки рабочих жидкостей и низкие показатели эффективности.

Заключение

Принцип действия струйных агрегатов определил их конкретную направленность работы.Такое оборудование практически не используется в традиционных системах водоснабжения и орошения. Но, благодаря высокой износостойкости, струйные насосы нашли свое место в системах связи, работающих в условиях высоких нагрузок. Достаточно сказать, что агрегаты эффективно справляются с обслуживанием химикатов и загрязненных сред, сохраняя при этом исходную производительность. Но расплачиваться за столь весомое преимущество владельцы техники обладают скромным энергетическим потенциалом. Низкая производительность не всегда является решающим фактором при выборе насосов, поэтому спрос на струйные устройства сохраняется.

.Принцип работы центробежного насоса

| теория

Насос обычно используется для создания потока или повышения давления жидкости. Центробежные насосы относятся к категории динамических насосов. Принцип работы центробежных насосов включает передачу энергии жидкости за счет центробежной силы, создаваемой вращением крыльчатки, имеющей несколько лопастей или лопастей. Основная теория работы центробежного насоса состоит из следующих рабочих этапов.

- Жидкость попадает в корпус насоса через проушину рабочего колеса.

- Энергия скорости передается жидкости за счет центробежной силы, создаваемой вращением крыльчатки, и жидкость выталкивается радиально к периферии крыльчатки.

- Энергия скорости жидкости преобразуется в энергию давления, направляя ее в расширяющийся спиральный корпус центробежного насоса спирального типа или диффузоры в турбинном насосе.

Насосы в основном классифицируются как динамические насосы и насосы прямого вытеснения.Как объяснено выше в теории, динамические насосы работают, развивая высокую скорость жидкости. Насосы прямого вытеснения работают за счет нагнетания фиксированного объема жидкости. Динамическое действие принципа работы центробежного насоса делает его сравнительно менее эффективным, чем поршневые насосы прямого вытеснения. Однако они работают на относительно более высоких скоростях, что обеспечивает высокую скорость потока жидкости по сравнению с физическим размером насоса. Они также обычно требуют меньших затрат на установку и обслуживание.Благодаря этим преимуществам центробежные насосы являются наиболее часто используемыми в промышленности.

Анимационный видеоролик о принципе работы центробежного насоса описывает теорию работы как спиральных, так и турбинных насосов.

Принцип работы центробежного насоса / Теория - Анимационное видео

(Приведенное выше видео, в котором кратко объясняется принцип работы центробежных насосов, является УПРОЩЕННЫМ отрывком [для видео] из учебного курса по центробежным насосам , перечисленного на странице « Product »)

- Вышеприведенное содержание НЕ является репрезентативным производственного курса обучения, указанного на странице продукта. Для подробного обучения на центробежных насосах
с расширенными анимациями и Graphics,
которые дают практического понимания , вероятно, до уровня, никогда ранее не достигнутого.
КУРС ОБУЧЕНИЯ ПО ЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСАМ .

Принципы, эксплуатация и обслуживание судов

Материалы исследования морской инженерии Информация для морских инженеров

Ищи:

  • Дом
  • Экзамен MEO
  • Безопасность
    • Пожаротушение
    • Пожарные извещатели
    • Дегазация
  • Общие
    • Котлы
    • Насосы
    • Компрессоры
    • Смазочное масло
    • Очистка сточных вод
    • Система инертного газа
    • Кондиционер
    • КИП
    • Гидравлика
    • Теплообменники
    • Рулевой механизм
    • Холодильное оборудование
    • Коррозия
    • Сварка
    • Очистители
  • Мотор
    • Дизельные двигатели
    • Вибрация
    • Турбокомпрессоры
    • Инструменты
  • Скачать
    • Вопросы и ответы по дизельным двигателям 1
    • Вопросы по MEO, класс 2
    • Контрольные документы MEO класса 1
  • Контрольные списки
  • военно-морской флот
    • Руль
  • Электрооборудование
  • Квадрокоптер
    • Двигатель и ESC Fire
    • Подключение сонара
.

Принцип работы насоса

  • Поршневой насос Eaton для средних нагрузок

    Январь 1998 г.

    Принцип работы

    Поршневой насос с переменным рабочим объемом модели 72400Сервоуправляемый

  • 2Model 72400

    Используются методы передачи данных от 2Model 72400

    Medium мощность ведущих колес транспортного средства. Эти методы варьируются от стандартного ручного переключения передач до более сложной автоматической трансмиссии, а теперь и до новейшего метода приведения в движение транспортных средств, гидростатического силового привода.Основным преимуществом гидростатического силового привода является бесконечное передаточное число, которое может быть получено за счет возможности управления углом кулачка поршневого насоса из нейтрального положения в полное переднее или обратное положение. Направление и скорость транспортного средства могут быть изменены без изменения вращения насоса После того, как будут изучены основы двигательной системы с замкнутым контуром, можно будет легко понять принципы работы более сложных силовых установок. Описанный тип принципа силовой установки состоит из ручной регулируемый поршневой насос с сервоприводом, с героторным нагнетательным насосом и двигателем постоянного рабочего объема.

    Нейтральное положение угла кулачка

    Гидростатическая трансмиссия с замкнутым контуром (контуром) Eaton PV-MF считается находящейся в нейтральном положении, когда насос переменной производительности не генерирует выходной поток, поскольку его вал, внутренние компоненты и нагнетательный насос находятся в процессе эксплуатации. ведомый. Таким образом, при отсутствии потока к двигателю насос находится в состоянии покоя без передачи мощности. Из-за того, что насос переменной производительности работает непрерывно, необходимо поддерживать несколько функций. Гидравлическая жидкость, используемая в гидростатической трансмиссии, поступает из резервуара через фильтр, а затем поступает на вход нагнетательного насоса насоса.Нагнетательный насос приводится в действие входным валом главного насоса. Расход нагнетательного насоса определяется его рабочим объемом и ведомой скоростью. Нагнетательный насос выполняет несколько функций для гидростатических контуров:

    a) Обеспечивает поток, чтобы поддерживать контур в заполненном состоянии и вверх по внутренним утечкам. b) Обеспечивает поток под давлением для поддержания противодавления на поршнях насоса / двигателя. c) Обеспечивает поток под давлением для целей гидравлического управления. d) Обеспечивает охлажденную и очищенную жидкость для контроля температуры и промывки.

    Жидкость от нагнетательного насоса направляется через два предохранительных и обратных клапана двойного назначения, расположенные на задней панели насоса. Комбинация нагнетательного насоса / обратного клапана подает жидкость к обеим сторонам гидростатических контуров и заполняет или заполняет все линии, клапаны и т. .. Между насосом и двигателем. Когда контур заполнен, поток нагнетательного насоса сбрасывается через предохранительный клапан нагнетательного насоса в корпус насоса, чтобы помочь в охлаждении и промывке насоса. Затем жидкость возвращается в резервуар через теплообменник (необязательно).Предохранительный клапан нагнетательного насоса поддерживает минимальный уровень давления наддува (от 17,24 до 20,68 бар [от 250 до 300 фунтов / кв. Дюйм]). Соединение между сервопоршнем и кулачковой пластиной позволяет удерживать насос переменного рабочего объема в положительном нейтральном положении с помощью нейтральной центрирующей пружины. расположен в сервопоршне. Регулируемый кулачок необходимо поддерживать в истинном нейтральном положении, чтобы предотвратить возвратно-поступательное движение поршней в цилиндре цилиндра насоса.

  • 3 Модель 72400

    Рис. 1 Нейтральное положение угла кулачка

    Героторный насос

    Всасывающий нагнетательный насос

    Нагнетательный насос Предохранительный клапан

    Отверстие «B» к двигателю

    Редукционный клапан

    Мотор

    для высокого давления

    Мотор «A» Предохранительный клапан высокого давления - обратный

    Масло для подачи сервоуправления

    ControlLeverNeutral

    ManualServoControl

    Сервопоршень Вспомогательный поток наддува

    CaseDrain

    CamplatePistonPistonAssembly

    Наддувной двигатель

    Слив из корпуса

    Клапан сброса

    Нагнетательный насос R / V

    Порт «A»

    Порт «B»

    Давление наддува оранжевого цвета

    Давление в синем корпусе

    Масло на входе зеленого цвета

    Поршень сервопривода

    Ручной сервопривод

    Пружина

    Текст - Нейтральное положение 2 Модель 72400 Гидростатический привод средней мощности Принцип работы Для передачи мощности двигателя на ведущие колеса транспортного средства используется множество методов.Эти методы варьируются от стандартного ручного переключения передач до более сложной автоматической трансмиссии, а теперь и новейшего метода движения транспортных средств, гидростатического силового привода. Основным преимуществом гидростатического силового привода является бесконечное передаточное число, которое может быть угол кулачка поршневого насоса из нейтрального положения в полное переднее или обратное положение. Направление и скорость транспортного средства можно изменить, не меняя вращения насоса.Поняв основы движительной системы с замкнутым контуром, можно легко понять принципы работы более сложных двигательных систем. Описанный тип силового привода состоит из ручного сервоуправляемого регулируемого поршневого насоса с героторным зарядным насосом и фиксированного рабочего объема. Нейтральное положение угла кулачка Гидростатическая трансмиссия с замкнутым контуром (контуром) Eaton PV-MF считается находящейся в нейтральном положении, когда насос переменной производительности не генерирует выходной поток во время работы его вала, внутренних компонентов и нагнетательного насоса.Таким образом, при отсутствии потока к двигателю насос находится в состоянии покоя без выходной мощности передачи. Из-за того, что насос переменной производительности работает непрерывно, необходимо поддерживать несколько функций. Гидравлическая жидкость, используемая в гидростатической трансмиссии, поступает из резервуара через фильтр, а затем на вход нагнетательного насоса насоса. Нагнетательный насос приводится в действие входным валом главного насоса. Расход нагнетательного насоса определяется его рабочим объемом и ведомой скоростью. Нагнетательный насос выполняет несколько функций для гидростатических контуров: a) Обеспечивает поток для поддержания контура в заполненном состоянии и внутренней подпитки. утечки.б) Обеспечивает поток под давлением для поддержания противодавления на поршни насоса / двигателя. в) Обеспечивает поток под давлением для целей гидравлического управления. г) Обеспечивает охлажденную и очищенную жидкость для регулирования температуры и промывки. Жидкость от нагнетательного насоса направляется через оба Разгрузочный и обратный клапан системы двойного назначения, расположенный на задней панели насоса. Комбинация нагнетательного насоса / обратного клапана подает жидкость к обеим сторонам гидростатических контуров и заполняет или заполняет все линии, клапаны и т. д. между насосом и двигателем.Когда контур заполнен, поток нагнетательного насоса сбрасывается через предохранительный клапан нагнетательного насоса в корпус насоса, чтобы помочь в охлаждении и промывке насоса. Затем жидкость возвращается в резервуар через теплообменник (опция). Предохранительный клапан нагнетательного насоса поддерживает минимальный уровень давления наддува (от 17,24 до 20,68 бар [от 250 до 300 фунтов / кв. Дюйм]). Соединение между сервопоршнем и кулачковой пластиной позволяет насос переменной производительности удерживается в положительном нейтральном положении с помощью нейтральной центрирующей пружины, расположенной в сервопоршне.Диск регулируемого кулачка должен находиться в истинном нейтральном положении, чтобы предотвратить возвратно-поступательное движение поршней в цилиндре цилиндра насоса.

  • 4Model 72400

    Функция сервоуправления

    Выход трансмиссии инициируется движением рычага управления насосом переменной производительности (рисунок 2). Когда рычаг вращается, он сначала перемещает золотник сервоуправления из его пружинно-центрированного положения, позволяя потоку нагнетательного насоса под давлением или управляющему давлению мимо золотника к одной стороне сервопоршня.Сервопоршень под давлением толкает кулачок, заставляя кулачок поворачиваться в положение вне нейтрального положения (Рисунок 3). Жидкость со стороны сервопоршня при недостаточном сжатии пружины выходит через золотник регулирующего клапана в корпус насоса. Положение регулируемого кулачка определяется положением рычага управления из его нейтрального положения. Достигается максимальный рабочий объем насоса. когда рычаг управления переведен в крайнее положение. Когда кулачок достигает любого положения, выбранного рычагом управления соединительным звеном обратной связи и сервопоршнем (рис. 2а), он перемещает золотник регулирующего клапана в положение дозирования.Золотник дозирует жидкость между золотником и сервопоршнем, чтобы удерживать кулачок в желаемом месте. Скорость движения кулачкового диска может быть изменена путем управления скоростью потока к сервопоршню путем соответствующего выбора диаметра регулирующего отверстия. Когда регулируемый кулачковый диск перемещается из своего нейтрального положения, поршни в цилиндре цилиндра насоса создают возвратно-поступательное действие, создавая течь. Скорость потока определяется длиной и частотой ходов.

    Рисунок 2a - Деталь соединения рычага управления и кулачковой пластины

    Линия обратной связи

    Сервопоршень

    Золотник

    Рычаг управления

    Кулачковая плита

    Сервопоршневой толкатель

  • 5Model 93000 Функция управления 92400 9000 2 GerotorChargePump

    ChargePumpSuction

    Разгрузочный насос Предохранительный клапан

    Порт «B» к двигателю

    Порт «A» к двигателю

    Предохранительный клапан высокого давления - вперед

    Предохранительный клапан высокого давления - обратный

    Подача сервоуправления

    ManualServoControl

    Сервопоршень Вспомогательный поток наддува

    CaseDrain

    CamplatePistonAssembly

    Двигатель

    Сервоуправляемый поршневой насос

    CW

    Вспомогательный поток наддува

    Сбросный насос

    Нагнетательный насос

    Нагнетательный насос

    0004

    Порт «A»

    Порт «B»

    Оранжевый давление наддува

    Давление в синем корпусе

    Зеленый впускное масло

    Желтое управляющее давление

    Сервопоршень

    Ручной сервоконтроль

    Золотник

    Обратная связь по центру Пружина

    Текст - функция сервоуправления 4Функция сервоуправления Выход передачи инициируется движением рычага управления насосом переменной производительности (рисунок 2).Когда рычаг вращается, он сначала перемещает золотник сервоуправления из его пружинно-центрированного положения, допустим

  • .

    6.4. Инверторы: принцип работы и параметры

    6.4. Инверторы: принцип работы и параметры

    Теперь давайте увеличим масштаб и подробнее рассмотрим один из ключевых компонентов цепи согласования мощности - инвертор . Практически любая солнечная система любого масштаба включает инвертор того или иного типа, позволяющий использовать электроэнергию на месте для устройств с питанием от переменного тока или от сети. Различные типы инверторов показаны на Рисунке 11.1 в качестве примеров. Доступные модели инверторов теперь очень эффективны (эффективность преобразования энергии более 95%), надежны и экономичны.В масштабах энергосистемы основные проблемы связаны с конфигурацией системы, чтобы обеспечить безопасную работу и снизить потери преобразования до минимума.

    Рисунок 11.1. Инверторы: малогабаритный инверторный блок для бытового использования (слева) и инверторы Satcon для коммунальных служб (справа)

    Три наиболее распространенных типа инверторов, предназначенных для питания нагрузок переменного тока, включают: (1) синусоидальный инвертор (для общих приложений), (2) модифицированный прямоугольный инвертор (для резистивных, емкостных и индуктивных нагрузок) и (3) прямоугольный преобразователь (для некоторых резистивных нагрузок) (MPP Solar, 2015).Эти типы волн были кратко представлены в Уроке 6 (рис. 11.2). Здесь мы более подробно рассмотрим физические принципы, используемые инверторами для создания этих сигналов.

    Рисунок 11.2. Различные типы сигналов переменного тока, производимые инверторами.

    Кредит: Марк Федькин

    Процесс преобразования постоянного тока в переменный основан на явлении электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция - это создание разности электрических потенциалов в проводнике, когда он подвергается воздействию переменного магнитного поля.Например, если вы поместите катушку (катушку с проволокой) рядом с вращающимся магнитом, в катушке будет индуцироваться электрический ток (рисунок 11.3).

    Рисунок 11.3. Схематическое изображение электромагнитной индукции

    Кредит: Марк Федькин

    Затем, если мы рассмотрим систему с двумя катушками (рисунок 11.4) и пропустим постоянный ток через одну из них (первичную катушку), эта катушка с постоянным током может действовать аналогично магниту (поскольку электрический ток создает магнитное поле). Если направление тока часто меняется на противоположное (например,g., через переключающее устройство), переменное магнитное поле будет индуцировать переменный ток во вторичной катушке.

    Рисунок 11.4. Инверторные циклы. Во время 1-го полупериода (вверху) постоянный ток от источника постоянного тока - солнечного модуля или батареи - включается через верхнюю часть первичной катушки. Во 2-м полупериоде (внизу) через нижнюю часть катушки включается постоянный ток.

    Кредит: Марк Федькин

    Простая двухцикловая схема, показанная на рисунке 11.4, выдает прямоугольный сигнал переменного тока.Это простейший случай, и если инвертор выполняет только этот шаг, это прямоугольный инвертор. Этот тип вывода не очень эффективен и может даже вредить некоторым нагрузкам. Таким образом, прямоугольная волна может быть дополнительно модифицирована с использованием более сложных инверторов для получения модифицированной прямоугольной волны или синусоидальной волны (Dunlop, 2010).

    Для получения модифицированного выходного сигнала прямоугольной формы, такого как показанный в центре рисунка 11.2, в инверторе можно использовать управление формой сигнала низкой частоты. Эта функция позволяет регулировать длительность чередующихся прямоугольных импульсов.Также здесь используются трансформаторы для изменения выходного напряжения. Комбинация импульсов разной длины и напряжения приводит к многоступенчатой ​​модифицированной прямоугольной волне, которая близко соответствует форме синусоидальной волны. Низкочастотные инверторы обычно работают на частоте ~ 60 Гц.

    Для получения синусоидального выходного сигнала используются высокочастотные инверторы. В этих инверторах используется метод изменения ширины импульса: коммутируемые токи с высокой частотой и в течение переменных периодов времени. Например, очень узкие (короткие) импульсы имитируют ситуацию низкого напряжения, а широкие (длинные импульсы) моделируют высокое напряжение.Кроме того, этот метод позволяет изменять интервалы между импульсами: расстояние между узкими импульсами моделирует низкое напряжение (рисунок 11.5).

    Рисунок 11.5. Широтно-импульсная модуляция для аппроксимации истинной синусоидальной волны высокочастотным инвертором.

    Кредит: Марк Федкин, модифицированный после Данлопа, 2010 г.

    На изображении выше синяя линия показывает прямоугольную волну, изменяемую в зависимости от длительности импульса и времени между импульсами; красная кривая показывает, как эти переменные сигналы моделируются синусоидальной волной.Использование очень высокой частоты помогает создавать очень постепенные изменения ширины импульса и, таким образом, моделировать истинный синусоидальный сигнал. Метод широтно-импульсной модуляции и новые цифровые контроллеры привели к появлению очень эффективных инверторов (Dunlop, 2010).

    .

    Смотрите также