Рулевое управление
Управляемость автомобиля напрямую зависит от конструкции и состояния узлов рулевого управления. Практически все современные автомобили оснащаются гидроусилителем руля. Но не все автолюбители представляют принцип работы гидроусилителя руля.
В связи с этим, когда машину начинает уводить в сторону, основная масса водителей пытается решить проблемы неправильной работы рулевого управления на "сход-развале". Конечно, опытный развальщик может выставить углы установки колес таким образом, что бы они "сопротивлялись" уводу автомобиля в сторону из-за неправильной работы гидроусилителя. Например если неправильно работает золотниковый механизм, то давление в силовом цилиндре при повороте вправо и влево будет разным, а значит и усилие на руле будет разным. Другой пример, при отсутствии усилия на руле (прямолинейное движение автомобиля) рабочая жидкость все равно попадает в цилиндр под давлением по одной магистрали высокого давления, при этом руль, а самое главное и колеса, будет поворачиваться в сторону, при этом машину начинает тянуть.
Бывали случаи, когда на стенде сход-развала (на пятаках) на заведенной машине, при отпущенном руле, колеса поворачивались сами до упора.
В золотниковом механизме (роторный управляющий клапан) совмещены маслопровод подачи и стока. Гидравлическая жидкость перетекает из трубопровода высокого давления в масляный резервуар, не выполняя никакой работы.
Бывали случаи, когда на стенде сход-развала (на пятаках) на заведенной машине, при отпущенном руле, колеса поворачивались сами до упора.
В золотниковом механизме (роторный управляющий клапан) совмещены маслопровод подачи и стока. Гидравлическая жидкость перетекает из трубопровода высокого давления в масляный резервуар, не выполняя никакой работы.
Конструкция и принцип функционирования элементов гидроусилителя рулевого управления - схема работы
Принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе рейки - торсионный стержень, связанный с рулевым валом. При повороте рулевого вала (колеса), стержень, поворачиваясь, перемещает золотник. Золотник приоткрывает отверстия каналов, идущих к силовому цилиндру. Цилиндр передвигает рейку, снижая усилие на руле. При отсутствии усилия на руле, ротор возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.
1 — Р сдв; 2 — Область высокого давления; 3 — Область низкого давления; 4 — Магистрали высокого давления, соединяющие золотниковый механизм с рабочим цилиндром; 5 — Маслопровод стока; 6 — Маслопровод высокого давления; 7 — Рабочий цилиндр.
Функциональная схема системы гидросусилителя руля
1—Силовой цилиндр; 2—Поршень рулевой рейки; 3—Шток рулевой рейки; 4—Вал ведущей шестерни 5—Трубка А; 6—Трубка В; 7—Роторный управляющий клапан; 8—Рулевой вал; 9—Рулевое колесо; 10—Чувствительный к изменениям давления клапан; 11—Резервуар гидравлической жидкости; 12—Шиберный насос; 13-Редукционный клапан; 14—Шланг В; 15—Клапан регулировки расхода; 16—Двигатель; 17—Насосная сборка; 18—Шланг А.
1—Силовой цилиндр; 2—Поршень рулевой рейки; 3—Шток рулевой рейки; 4—Вал ведущей шестерни 5—Трубка А; 6—Трубка В; 7—Роторный управляющий клапан; 8—Рулевой вал; 9—Рулевое колесо; 10—Чувствительный к изменениям давления клапан; 11—Резервуар гидравлической жидкости; 12—Шиберный насос; 13-Редукционный клапан; 14—Шланг В; 15—Клапан регулировки расхода; 16—Двигатель; 17—Насосная сборка; 18—Шланг А.
Работа гидроусилителя рулевого механизма
1 — Поршень; 2 — Шток рейки; 3 — Цилиндр; 4 — Силовой цилиндр; 5 — Вал ведущей шестерни; 6 — Роторный управляющий клапан.
1 — Поршень; 2 — Шток рейки; 3 — Цилиндр; 4 — Силовой цилиндр; 5 — Вал ведущей шестерни; 6 — Роторный управляющий клапан.
Общая информация
Привод рулевого насоса осуществляется непосредственно от двигателя с помощью ремня. При прямолинейном движении автомобиля чувствительный к изменениям давления клапан-переключатель насосной сборки остается открытым, обеспечивая сброс гидравлической жидкости обратно в резервуар системы гидроусилителя руля.
За счет клапана регулировки расхода давление гидравлической жидкости поддерживается практически постоянным при любых оборотах двигателя. Под регулируемым напором гидравлическая жидкость подается по шлангу А к роторному управляющему клапану.
При поворачивании рулевого колеса соединенный с валом ведущей шестерни роторный клапан открывает гидравлический контур в направлении, соответствующем направлению поворота колес и гидравлическая жидкость по трубке А или В подается в соответствующую (А или В) рабочую камеру.
Поскольку рулевой вал через роторный управляющий клапан механически соединяется с валом ведущей шестерни, потери управления не происходит даже в случае отказа системы гидроусиления.
За счет клапана регулировки расхода давление гидравлической жидкости поддерживается практически постоянным при любых оборотах двигателя. Под регулируемым напором гидравлическая жидкость подается по шлангу А к роторному управляющему клапану.
При поворачивании рулевого колеса соединенный с валом ведущей шестерни роторный клапан открывает гидравлический контур в направлении, соответствующем направлению поворота колес и гидравлическая жидкость по трубке А или В подается в соответствующую (А или В) рабочую камеру.
Поскольку рулевой вал через роторный управляющий клапан механически соединяется с валом ведущей шестерни, потери управления не происходит даже в случае отказа системы гидроусиления.
Конструкция и принцип функционирования рулевого механизма
Основу гидравлической части рулевого механизма составляют объединенные в общую сборку роторный управляющий клапан и силовой цилиндр реечной передачи. Шток рулевой рейки в используемой конструкции играет роль поршня в силовом цилиндре, сквозь роторный клапан проходит вал ведущей шестерни. Рабочие камеры цилиндра и роторного клапана соединены между собой посредством двух гидравлических трубок.
Конструкция роторного управляющего клапана (золотниковый механизм)
1—Торсионный стержень; 2—Муфта; 3-Ротор; 4—Ведущая шестерня; 5—Аварийное зацепление шестерни с ротором.
1—Торсионный стержень; 2—Муфта; 3-Ротор; 4—Ведущая шестерня; 5—Аварийное зацепление шестерни с ротором.
Схема функционирования роторного клапана при отпущенном рулевом колесе
1—Камера А; 2-Камера В; 3—V1; 4—V2; 5—V3; 6—V4; 7—От рулевого насоса; 8—К А; 9—К В.
1—Камера А; 2-Камера В; 3—V1; 4—V2; 5—V3; 6—V4; 7—От рулевого насоса; 8—К А; 9—К В.
Схема подключения рулевого насоса
1—Рулевой насос; 2—Бачок гидравлической жидкости.
1—Рулевой насос; 2—Бачок гидравлической жидкости.
Схема функционирования рулевого насоса
1—Бачок ГУР; 2—Редукционный клапан 3—Чувствительный к изменению давления клапан;; 4—Шиберный насос; 5-Клапан управления расходом; 6—Насосная сборка; 7-Рулевой механизм.
1—Бачок ГУР; 2—Редукционный клапан 3—Чувствительный к изменению давления клапан;; 4—Шиберный насос; 5-Клапан управления расходом; 6—Насосная сборка; 7-Рулевой механизм.
Схема функционирования чувствительного к изменению давления клапана при отпущенном рулевом колесе
1-К бачку гидравлической жидкости; 2—Сливной порт открыт; 3-Подаваемая под напором от насоса жидкость (выше); 4-Давление потока жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже).
1-К бачку гидравлической жидкости; 2—Сливной порт открыт; 3-Подаваемая под напором от насоса жидкость (выше); 4-Давление потока жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже).
Схема функционирования чувствительного к изменению давления клапана при вращении рулевого колеса
1—К бачку гидравлической жидкости; 2—Сливной порт открыт; 3—Подаваемая под напором от насоса жидкость (выше); 4—Давление потока жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже).
1—К бачку гидравлической жидкости; 2—Сливной порт открыт; 3—Подаваемая под напором от насоса жидкость (выше); 4—Давление потока жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже).
Принцип функционирования редукционного клапана насоса гидроусилителя руля
1—К бачку ГУР ; 2—Пружина; 3—Контрольный шарик; 4—Клапан закрыт; 5—Давление жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже критического); 6—Клапан открыт; 7—Давление жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (выше критического).
1—К бачку ГУР ; 2—Пружина; 3—Контрольный шарик; 4—Клапан закрыт; 5—Давление жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (ниже критического); 6—Клапан открыт; 7—Давление жидкости, пропускаемой через клапан управления расходом (выше критического).
Управляющий клапан состоит из вращающегося вместе с рулевым валом ротора, ведущей шестерней, введенной в зацепление с ротором посредством торсионного стержня и вращающейся вместе с шестерней муфты. Конструкция клапана представлена на рисунке. В роторе и муфте клапанной сборки предусмотрены канавки С и D, образующие проходные каналы с V1 по V4 для потока гидравлической жидкости.
Нарушение исправности функционирования системы гидроусиления (например, в результате обрыва ремня) приводит к отказу повышения гидравлического давления, в результате чего прикладываемый к рулевому колесу крутящий момент начинает механически передаваться от ротора управляющего клапана непосредственно на ведущую шестерню рулевого механизма. Но при этом усилие не руле значительно увеличивается.
Нарушение исправности функционирования системы гидроусиления (например, в результате обрыва ремня) приводит к отказу повышения гидравлического давления, в результате чего прикладываемый к рулевому колесу крутящий момент начинает механически передаваться от ротора управляющего клапана непосредственно на ведущую шестерню рулевого механизма. Но при этом усилие не руле значительно увеличивается.