Гидравлический усилитель руля (ГУР) – это автомобильная гидросистема, которая является частью рулевого механизма автомашины и предназначена для облегчения усилий рук водителя при управлении направлением движения. ГУР полностью сохраняет необходимую «обратную связь», обеспечивает устойчивость авто и однозначность задаваемой ему траектории.
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.
Источник: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/gidrousilitel.html
Как появился гидроусилитель руля автомобиля
Самый первый усилитель руля, о котором чаще всего вспоминают специалисты, появился еще в 1823 году, изобретенный Робертом Гюрней. Впервые о гидравлическом усилителе рулевого механизма в СССР заговорили еще 1950 году, а в 1958 году его впервые установили на автомобиль высокого класса (премиальный по современным меркам) ЗИЛ-111. Чаще всего этот автомобиль использовали для транспортировки первых лиц государства СССР, комфорт должен был быть соответственным.
Сегодня же гидроусилитель рулевого управления можно встретить в любом автомобиле, даже самой простой базовой комплектации. В некоторых автомобилях могут установить электроусилитель руля или же гидроэлектроусилитель, но вот обычный гидроусилитель руля остается самым распространенным. С тем как менялись автомобили и их устройство, инженеры дорабатывали ГУР, его устройство и характеристики. Рассмотрим более подробно устройство и принцип работы механизма.
Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html
Насос гидроусилителях
В гидроусилителях руля используют объёмные — шестеренные и пластинчатые насосы. Вращение к валу насоса в гидравлическом усилителе передаётся с помощью механической (ремённой передачи).
Насос всасывает жидкость из бака и попадает к распределителю.Давление в системе ограничено настройкой предохранительного клапана.
Источник: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=408
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;
- небольшой поворотный момент на колесе с автоматическим возвратом в нейтральное положение;
- легкость и плавность рулевого управления;
- обеспечение кинематического следящего действия – соответствие между углами поворота управляемых колес и руля;
- обеспечение силового следящего действия – пропорциональность между силами сопротивления повороту управляемых колес и усилием на руле;
- возможность управления автомобилем при выходе системы из строя.
Источник: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/gidrousilitel.html
Схема устройства гидроусилителя руля
На фото представлена схема гидроусилителя рулевого управления автомобиля
- металлическая трубка соединитель;
- шланга высокого давления для жидкости;
- муфта коленчатого вала;
- рулевая рейка;
- насос гидроусилителя руля;
- бачок для жидкости;
- ремень для передачи крутящего момента.
Источник: http://fastmb.ru/auto_shem/3513-gidrousilitel-rulevogo-upravleniya-ustroystvo-princip-raboty-i-shema.html
Устройство гидроусилителя руля
Основные компоненты гидроусилителя руля
Гидроусилитель руля устанавливается на рулевой механизм любого типа. Для легковых автомобилей наибольшее распространение получил реечный механизм. В этом случае схема ГУР следующая:
- бачок для рабочей жидкости;
- масляный насос;
- золотниковый распределитель;
- гидроцилиндр;
- соединительные шланги.
Бачок ГУР
Бачок гидроусилителя
В бачке или резервуаре для рабочей жидкости установлен фильтрующий элемент и щуп для контроля за уровнем масла. С помощью масла смазываются трущиеся пары механизмов и передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и металлической стружки, возникающей в процессе эксплуатации, в бачке служит сетка.
Уровень жидкости внутри бака можно проверить визуально в случае, когда резервуар сделан из полупрозрачного пластика. Если пластик непрозрачный или используется металлический бачок, уровень жидкости проверяется с помощью щупа.
В некоторых автомобилях уровень жидкости можно проверить только после кратковременной работы двигателя либо при вращении рулевого колеса несколько раз в разные стороны во время работы машины на холостом ходу.
На щупах или резервуарах сделаны специальные насечки, как для «холодного» двигателя, так и для «горячего», уже работающего в течение какого-то времени. Также необходимый уровень жидкости можно определить и с помощью отметок «Max» и «Min».
Насос гидроусилителя
Лопастной насос гидроусилителя
Насос гидроусилителя необходим для того, чтобы в системе поддерживалось нужное давление, а также происходила циркуляция масла. Насос устанавливается на блоке цилиндров двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала при помощи приводного ремня.
Конструктивно насос может быть разных типов. Наиболее распространенными являются лопастные насосы, которые характеризуются высоким КПД и износоустойчивостью. Устройство выполнено в металлическом корпусе с вращающимся внутри него ротором с лопастями.
В процессе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением подают ее в распределитель и далее в гидроцилиндр.
Привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, поэтому его производительность и давление зависят от количества оборотов двигателя. Для поддержания необходимого давления в ГУР используется специальный клапан. Давление, которое создает насос в системе, может достигать до 100-150 бар.
В зависимости от типа управления масляные насосы подразделяются на регулируемые и нерегулируемые:
- регулируемые насосы поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части насоса;
- постоянное давление в нерегулируемых насосах поддерживает редукционный клапан.
Редукционный клапан представляет собой пневматический или гидравлический дроссель, действующий автоматически и контролирующий уровень давления масла.
Распределитель ГУР
Схематичное устройство распределителя
Распределитель гидроусилителя устанавливается на рулевом валу или на элементах рулевого привода. Его назначение – направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра или обратно в бачок.
Главными элементами распределителя являются торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион представляет собой тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Золотник и вал распределителя представляют собой две цилиндрические детали с каналами для жидкости, вставленные друг в друга. Золотник связан с шестерней рулевого механизма, а вал распределителя с карданным валом рулевой колонки, то есть с рулем. Торсион одним концом закреплен на валу распределителя, другой его конец установлен в поворотный золотник.
Распределитель может быть осевым, при котором золотник перемещается поступательно, и роторным – здесь золотник вращается.
Гидроцилиндр и соединительные шланги
Гидроцилиндр встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.
Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе
Соединительные шланги высокого давления обеспечивают циркуляцию масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом. Масло из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок поступает по шлангам низкого давления.
Источник: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/gidrousilitel.html
Гидроцилиндр с рулевой рейкой
В гидроусилителях руля используют гидроцилиндр двухстороннего действия с двухсторонним штоком. Жидкость подводится по трубкам к резьбовым отверстиям, выполненным в гильзе. В гильзе размещены поршень и шток, который соединён с рулевой рейкой или выполнен с ней единой деталью. С торцов уплотнение гильзы и штока обеспечивается манжетами. Для герметичного разделения полостей на гильзе установлены два односторонних или одно двухстороннее уплотнение.
Источник: http://hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=408
Периодичность замены жидкости в ГУР
Теоретически рабочей жидкостью можно пользоваться в течение всего срока эксплуатации автомобиля, но рекомендуется периодически менять масло.
Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации транспортного средства. При среднегодовом пробеге 10-20 тысяч км, достаточно менять масло раз в два-три года. Если машина эксплуатируется чаще, то и смену жидкости нужно делать чаще.
В результате эксплуатации гидроусилителя повышается температура его элементов. За счет этого греется и масло, что приводит к ухудшению его физических свойств. Если при контроле состояния жидкости замечены посторонние частицы или запах горелого масла – значит, настало время для замены.
Объем жидкости при полной замене не превысит полутора литров. Для жидкости замеряют два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это точка, при которой температура масла находится в пределах от нуля до тридцати градусов. Горячий уровень – точка, когда температура жидкости варьируется от пятидесяти до восьмидесяти градусов.
Источник: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/gidrousilitel.html
Преимущества и недостатки гидроусилителя рулевого управления
О преимуществах гидроусилителя уже было все сказано Кратко подытожим, что он дает:
- облегчение управления автомобилем, снижение утомляемости водителя;
- смягчение ударов, передаваемых на рулевое колесо от неровностей дороги;
- лучшая управляемость и маневренность автомобиля, а значит и повышенная безопасность на дороге.
К недостаткам ГУР можно отнести следующие:
- постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя;
- необходимость периодического обслуживания системы.
Источник: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/gidrousilitel.html