Virbactd.ru

Авто шины и диски
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Гидроусилитель позволяет увеличить усилие, которое водитель прикладывает к рулю. При использовании усилителя руль будет легко проворачиваться, при этом обратная связь и возможность напрямую воздействовать на рулевую рейку останется.

В гидроусилителе управляющей сигнал подводимый от рулевой колонки усиливается с помощью энергии потока жидкости. Насос нагнетает жидкость из бака и подаёт ее к распределителю. Распределитель позволяет подавать жидкость в одну из полостей гидроцилиндра, шток которого соединён с рулевой рейкой. Рассмотрим подробнее как работают эти устройства.

Элементы гидроусилителя руля автомобиля: насос, гидроцилиндр, распределитель

Рулевое устройство

С помощью рулевого устройства можно изменять направление движения судна или удерживать его на заданном курсе. В последнем случае задачей рулевого устройства является противодействие внешним силам, таким как ветер или течение, которые могут привести к отклонению судна от заданного курса. Рулевые устройства известны с момента возникновения первых плавучих средств. В древности рулевые устройства представляли собой большие распашные весла, укрепленные на корме, на одном борту или на обоих бортах судна. Во времена средневековья их стали заменять шарнирным рулем, который помещался на ахтерштевне в диаметральной плоскости судна. В таком виде он и сохранился до наших дней.

Типы рулей

а — обыкновенный руль; b —балансирный руль; с — полубалансирный руль (полуподвесной); d — балансирный руль (подвесной); е — полубалансирный руль (полуподвесной); f — активный руль; g — носовое подруливающее устройство (гребные винты противоположного вращения); h — носовое подруливающее устройство (реверсивный гребной винт)

В зависимости от принципа действия различают пассивные и активные рули. Пассивными называются рулевые устройства, позволяющие производить поворот судна только во время хода, точнее сказать, во время движения воды относительно корпуса судна. В отличие от него активный руль позволяет осуществлять поворот судна независимо от того, движется оно или стоит. Пассивное рулевое устройство состоит из штурвальной колонки с передачей, рулевой машины и пера руля. В старых конструкциях использовались однослойные рули. В настоящее время главным образом применяют профильные фигурные рули (рис. а). Перо такого руля состоит из двух выпуклых наружных оболочек, имеющих с внутренней стороны ребра и вертикальные диафрагмы для повышения жесткости. В целом конструкция пера руля цельносварная и полая внутри. Существуют различные способы крепления руля. Его можно на шарнирах прикрепить к ахтерштевню (рис. а) или установить в подпятнике (рис. b). Другие способы закрепления показаны на рисунках с, е.

По положению пера руля относительно оси вращения баллера различают:

— обыкновенный руль — плоскость пера руля расположена за осью вращения;

— полубалансирный руль — только большая часть пера руля находится позади оси вращения, за счет чего возникает уменьшенный момент вращения при перекладке руля;

— балансирный руль — перо руля так расположено по обеим сторонам оси вращения, что при перекладке руля не возникают какие-либо значительные моменты.

Читайте так же:
Как подключить Xbox к приложению?

Типы рулей

f — активный руль; g — носовое подруливающее устройство (гребные винты противоположного вращения); h — носовое подруливающее устройство (реверсивный гребной винт)

Пример рулевого устройства с активным рулем приведен на рисунке f. В перо руля встроен электродвигатель, приводящий во вращение гребной винт, который для защиты от повреждений помещен в насадку. За счет поворота пера руля вместе с гребным винтом на определенный угол возникает поперечный упор, обусловливающий поворот судна. Активный руль выполняет свои функции и тогда, когда судно стоит на якоре. Такой руль используется на специальных судах, таких как плавучие рыбозаводы, китобойные, ремонтные и вспомогательные. Кроме того, активный руль можно применять как аварийный двигатель. Рули, как правило, помещаются в корме судна. Только в особых случаях (например, на речных паромах или на судах для каналов) используют также носовые рули. Для повышения маневренности судна довольно часто применяют подруливающие устройства, относящиеся к группе активных рулей без пера. Носовые или кормовые подруливающие устройства устанавливают поперек судна в туннеле. В этом туннеле находятся также два гребных винта или ротор осевого насоса. При вращении одного гребного винта вода течет через туннель. За счет этого возникает упор, и корпус судна совершает движение. В подруливающих устройствах все чаще вместо двух гребных винтов или одного ротора осевого насоса используют гребные винты с переменным шагом. Как уже было указано, для того чтобы рулевая установка действовала, перо пассивного руля должно стоять под определенным углом. Баллер руля приводится во вращение рулевой машиной, установленной под палубой в корме судна. Существуют паровые, электрические и гидравлические рулевые машины.

Рулевое устройство с электрическим приводом

а — расположение рулевого устройства

1 — рулевая машина; 2 — рулевой штырь; 3 — полубалансирный руль; 4 — баллер руля

b — секторная рулевая передача с электрическим приводом

1 — ручной штурвальный привод (аварийный привод); 2 — румпель; 3 — редуктор; 4 — рулевой сектор; 5 — двигатель; 6 — пружина; 7 — баллер руля; 8 — профильный фигурный руль; 9 — сегмент червячного колеса и тормоза; 10 — червяк

На рис. b показана устаревшая конструкция электрической рулевой машины. Электродвигатель через редуктор приводит в движение рулевой сектор, который крепится на баллере руля. Две пружины, воспринимающие удары волн о перо руля, соединяют сектор руля с румпелем; последний в свою очередь через призматическую шпонку соединен с баллером руля, на котором помещен профильный руль. Если необходимо повернуть перо руля, нужно запустить мотор с определенной частотой вращения. При неисправности электрической рулевой машины руль приводится в движение с помощью управляемого вручную механизма, состоящего из штурвальной тумбы и штурвала. Путем поворота штурвала приводятся в движение червячное колесо и взаимодействующий с ним аварийный приводной сегмент, укрепленный непосредственно на баллере руля. Штурвальная тумба аварийной рулевой установки обычно монтируется в корме на верхней палубе судна. На современных судах, как правило, применяют гидравлические рулевые машины. При вращении рулевого колеса на мостике срабатывает датчик телемотора, Протекающее под давлением в трубопроводе масло вызывает перемещение приемника телемотора, за счет чего рулевой насос приводится в движение в соответствующем направлении.

Читайте так же:
В каком возрасте проверяет гинеколог?

Рулевое устройство с гидравлическим приводом

а — схема гидропривода рулевого устройства типа Атлас с телемоторами; b — поршень гидравлической рулевой машины

1 — подключение к бортовой сети; 2 — кабельные соединения; 3 — запасная канистра; 4 — рулевой насос; 5 — рулевая колонка с датчиком телемотора; 6 — индикаторный прибор; 7 — приемник телемоторов; 8 — двигатель; 9 — гидравлическая рулевая машина; 10 — баллер руля; 11 — датчик указателя положения руля

Гидравлический усилитель руля

Поэтому в середине столетия воздух сменила жидкость. Гидравлические усилители лишены недостатков предшественника. Приводимый двигателем насос создает необходимое давление. Распределитель, связанный с рулевым валом, отслеживает угол поворота «баранки» и сопротивление на ней, дозируя количество масла, направляемого в дополнительное устройство, которое и поворачивает колеса. Оно может стоять отдельно от рулевого механизма или составлять с ним единое целое. В последнем случае гидроусилитель называют интегральным. Его-то в основном и применяют на легковых автомобилях — от «Лады» до «Мерседеса».

Гидроусилитель еще и сглаживает толчки от неровностей дороги, приходящие на «баранку». При этом «гидравлика» настолько эффективна, что позволяет удержать машину на дороге, даже если вдруг лопнет покрышка и сопротивление на рулевом колесе резко многократно возрастет. Улучшается маневренность — от упора до упора «баранку» крутить надо меньше.

Минусы гидроусилителя вытекают из его сложности. В нем необходимо контролировать уровень жидкости, следить за герметичностью магистралей, менять масло и т.п. Насос усилителя работает постоянно, независимо от того, поворачивает водитель руль или нет. Значит, двигатель теряет впустую ни много ни мало около 7% мощности (для городской микролитражки — существенная цифра). Давление в системе напрямую зависит от оборотов коленвала. Поэтому при маневрах на малых скоростях или при быстром вращении «баранки» производительности насоса не хватает. Руль, как говорится, «закусывает». А на трассе он, наоборот, становится «пустым», теряется «чувство дороги» — ведь при высоких оборотах мотора усилитель работает по максимуму, чтобы решить эту проблему применяют специальные устройства (насос с переменной производительностью, различные клапаны, модуляторы и т.д.), усложняя и удорожая и без того сложный механизм. Кроме того, вся система очень тяжелая. Покупателю это не принципиально, а вот конструктор для сохранения заданных параметров автомобиля (ресурс, максимальная скорость и т.д.) вынужден увеличивать мощность двигателя, усиливать другие элементы, что в свою очередь удорожает машину.

Методы проверки рулевого управления автомобиля

Проверка рулевого управления автомобиля на слух

Проверка рулевого управления автомобиля по звуку

Прокатитесь на выбранном автомобиле по ровным и грунтовым дорогам, выключите музыку, закройте окна и прислушайтесь ко всем звукам. Посторонние бряцанья, шумы, лязг, постукивания, скрипы, хрусты сигнализируют о неисправностях машины. При расшатанном рулевом управлении:

    • отчетливо слышен стук рейки — детали передней подвески изнашиваются и разбалтываются из-за низкого качества дорог;
    • появляется шум при повороте колес — как правило, водитель незамедлительно ремонтирует элементы рулевого управления, потому что ездить с такой неисправностью нельзя; если же вы обнаружили шум при осмотре продаваемого автомобиля – это повод задуматься о доверии к продавцу;
    • шум из-за работающего насоса (для автомобилей, на которые установлены гидроусилители) означает, что подошел конец срока его эксплуатации.

    Если на ровной дороге никаких шумов вы не услышали, то прокатитесь по препятствиям — лежачие полицейские, поребрики, грунтовые дороги — и прислушайтесь к звукам еще раз.

    Тормозная система и рулевое управление — самые важные в вопросах безопасности узлы автомобиля. Не жалейте времени на проверку этих деталей при покупке авто с рук.

    Проверка рулевого управления автомобиля на ходу

    Проверка рулевого управления автомобиля на ходу

    Вам придется «отрастить» шестое чувство, чтобы не только услышать, но и почувствовать неисправности. Садитесь на водительское кресло и покрутите руль во всех направлениях. Если узел управления машиной уже сдает свои позиции, то:

      • руль крутится с усилием, туго — скорее всего, нарушены углы установки колес, руль при этом не будет стоять ровно;
      • руль крутится слишком легко. Не проверяйте этот пункт на скользкой дороге, потому что на льду даже при исправно работающем узле, руль крутится легко;
      • руль заедает или люфтит – это означает, что пришел конец шарнирам наконечника рулевой тяги или изношен подшипник рулевого вала;
      • руль вибрирует при поворотах – в этом случае также необходимо проверить подшипник рулевого вала.

      Обратите внимание, что усилитель руля (если он установлен) на разных скоростях работает с разным усилием: чем выше скорость, тем легче крутится руль, и чем ниже скорость, тем труднее.

      На ходу автомобиль должен ехать ровно по прямой дороге и не уходить в сторону. Такой дефект также намекает на неисправность рейки.

      Внешний осмотр

      Внешний осмотр агрегатов рулевого управления авто

      Если во время движения не были обнаружены шумы, стуки и люфты, автомобиль хорошо «держал» дорогу, передняя подвеска и рулевое управление не вызвали у вас подозрений, то нет смысла самому ковыряться в наконечниках, болтах и шарнирах – скорее всего, автомобиль исправен. Однако если хоть что-то вас смутило при осмотре, то найдите возможность заглянуть под машину самостоятельно, спустившись в яму или, загнав машину на эстакаду, и посмотрите:

        • нет ли подтеков масла на рейке или насосе ГУР – если рабочие жидкости текут, значит, нарушена герметичность рулевого механизма;
        • имеются ли зазоры в шарнирах рулевых тяг – возможно, ослаблены крепления, это обязательно нужно проверить;
        • крепко ли затянуты гайки на шарнирах;
        • не должны быть видны механические повреждения.

        Помимо внимания к стукам, шуму и отклонению машины от заданного курса на ходу, осмотрите колеса. Износ всех шин должен быть равномерным, все колеса должны быть отбалансированы, давление в шинах соответствует норме. Эти характеристики указывают не только на неисправности в рулевом управлении, они могут свидетельствовать об искаженной геометрии кузова, о проблемах с подвеской, со сходом-развалом и т. д., но оставить незамеченными такие повреждения нельзя!

        Особенности конструкции электрогидравлического усилителя руля

        Устройство состоит из следующих частей:

        • насосного агрегата, в состав которого входит бачок с жидкостью и два насоса (электродвигателя и гидравлический). На этот компонент устанавливается электронный блок управления;
        • гидравлический узел управления, состоящий из цилиндра с поршнем и торсиона;
        • системы управления, регулирующей коэффициент усиления, исходя из скорости движения транспортного средства и поворота руля;
        • электронного блока, принимающего сигналы от датчиков, анализирующего их и воздействующего в соответствии с ними на исполнительные устройства по заложенным алгоритмам.

        Классификация усилителей рулевого управления

        Гидравлический усилитель руля (ГУР)

        Схема гидравлического усилителя рулевого управления (ГУР)

        Это один из наиболее распространенных типов, применяемый с 50-х годов прошлого века. Состоит из насоса, гидроцилиндра, бачка с запасом гидравлической жидкости (также называют маслом ГУР) и распределителя, соединенных между собой трубками. Насос, соединенный приводом с двигателем, создает необходимое давление в системе. Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, тем самым облегчает вращение колес.

        Гидравлический усилитель нравится опытным водителям по той причине, что обеспечивает информативное и точное управление. При выходе из строя, руль будет сложно вращать, но все же доехать до сервиса можно.

        Минусы такой системы:

        • на насос уходит часть энергии двигателя, что приводит к увеличению расхода топлива;
        • есть вероятность протечек системы.

        При нарушении герметичности системы жидкость постепенно уходит. Если это вовремя не заметить, то из строя может выйти дорогостоящий узел. Когда вы заметите снижения уровня жидкости в бачке ГУР, необходимо немедленно связаться с технической службой ГК FAVORIT MOTIRS. Квалифицированные мастера в короткие сроки устранят неисправность.

        Электрический усилитель руля (ЭУР)

        Схема электрического усилителя рулевого управления (ЭУР)

        Миром правит электричество, и сейчас большое распространение получили электрические усилители руля, состоящие из электродвигателя, механической передачи и системы управления (датчиков). Датчик фиксирует действия водителя и активирует мотор, интегрированный в рейку рулевого колеса. В результате от водителя требуется минимальное усилие.

        Такая система компактна, не так уж дорога, требует минимальных настроек. Вероятность выхода из строя, по сравнению с гидравлической, мала. Чаще всего причина неисправности состоит в окислении контактов или неисправности датчика. Бывают случаи, когда причиной дефекта становятся сбои в работе блоков управления или скачки напряжения бортовой сети. В этом случае на панели приборов загорится сигнал неисправности, и нужно оперативно связаться с технической службой ГК FAVORIT MOTORS.

        Электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР)

        Замкнутая система состоит из тех же элементов, что и классический гидравлический усилитель руля: насос, гидроцилиндр, распределитель, бачок с запасом жидкости ГУР. Основное отличие в том, что насос вращает дополнительный электродвигатель, получающий питание от генератора. Такая система работает не постоянно, а только в момент вращения колеса, что снижает расход топлива. Вероятность утечки жидкости ГУР и выхода из строя электрических блоков, разумеется, есть, но и преимущества налицо: энергоэффективность, сочетающаяся с информативностью и точностью управления.

        Рулевое управление вилочного погрузчика

        Современные производители вилочных погрузчиков заботятся об удобстве операторов, их комфорте. Легкие, простые в эксплуатации и обслуживании механизмы способствуют продуктивной работе в течение всей смены, снижают уровень стресса и усталости. В результате повышается производительность труда, а расходы на ГСМ и энергоносители снижаются. Одной из основных систем погрузчика, от которой зависят его рабочие характеристики, является рулевое управление.

        Для чего служит рулевое управление

        С помощью руля оператор в кабине производит маневры в узких местах и на ограниченных площадках, совершает развороты при движении назад, и иные необходимые перемещения. При вращении рулевого колеса импульс через специальный механизм и гидроусилитель передается на колеса. Поворачиваясь в процессе движения, колеса позволяют направлять погрузчик в нужную сторону. Благодаря внедрению в конструкцию современных спецмашин новейших разработок, управление погрузчиком не требует особых усилий.

        Принцип работы рулевого управления

        Рулевое колесо, расположенное в кабине, – это часть системы управления. С его помощью движения рук, воздействие оператора передаются на колеса вилочного погрузчика. Для этого в конструкцию машины включена система механизмов:

        Именно от положения кулачков, в которое они приводятся после всех манипуляций, определяет угол поворота колес. Для облегчения работы на спецтехнике, современные машины снабжены приводом задних колес, что значительно увеличивает их маневренность.

        Чтобы максимально облегчить поворотный момент, передаточное число в рулевой системе повышают, а для повышения маневренности снижают. Поэтому, производители ищут золотую середину.

        Передаточные системы подразделяются на три типа:

        Производители предлагают широкую линейку моделей с использованием червячных передаточных механизмов. Они состоят из ролика с тремя гребнями, установленного на подшипники и червячного элемента глобоидальной (вогнутой) формы. Такая конструкция позволяет зацеплять большее количество зубцов, увеличивая надежность и долговечность механизма. Обычно передаточное число устанавливают равным 20.

        Гидроусилитель руля

        Гидроусилитель облегчает оператору управление спецтехникой. Связь между рулем и колесами осуществляется через цилиндр, наполненный специальной жидкостью. Она подается по гидропроводам под значительным давлением, усиливая воздействие на поворотные кулаки. При движении по прямой жидкость вытекает через каналы плунжера, не оказывая влияния на механизмы.

        Усилия, прилагаемые оператором при поворотах, не превышают двух-трех кгс. Причем независимо от состояния грунта или пола, на которых производятся работы, наличия или отсутствия груза. Это позволяет спокойно работать в течение смены, не ощущая усталости и не совершая ошибок.

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector