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 отпущеном 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 передвегает
рейку, снижая усилие на руле. При отсутствии усилия на руле, ротор
возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в
бачок.

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
19 — Камера А
20 — Камера В
|
Работа гидроусилителя
рулевого механизма
 |
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.
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
|
|
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
|
Схема функционирования
роторного клапана при вращении рулевого колеса вправо
 |
1 — Камера А
2 — Камера В
3 — V1
|
4 — V2
5 — V3
|
Схема подключения рулевого
насоса
 |
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
|
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)
|
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)
|
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)
|
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.