Принцип роботи гідропідсилювача керма

Автомобілісти старшого покоління добре пам’ятають, як нелегко було повертати колеса старих машин на стоянці або при русі на малій швидкості. Рішенням проблеми став гідравлічний підсилювач (ГУР), який спочатку був доданий в рульовий механізм вантажівок, а потім перекочував і на легкові автомобілі. Його завдання – допомогти водієві подолати опір механізмів і силу тертя шин об дорожнє покриття, тим самим полегшуючи обертання бублика. Автолюбителям, надає великої ваги обслуговування власного «залізного коня», не завадить ознайомитися, як працює гідропідсилювач керма і дізнатися його слабкі місця.

конструкція механізму

Гідравлічний підсилювач рульового колеса складається з декількох елементів, з’єднаних між собою мастилопроводи:

  • насос, чий ротор приводиться в рух ремінною передачею від колінчастого вала двигуна;
  • розподільник, що направляє зусилля в потрібну сторону;
  • гідроциліндр з поршнем, жорстко пов’язаний з рульовим механізмом (рейкою або тягами);
  • розширювальний бачок з запасом гідравлічної рідини (масла).

Насос розташовується неподалік від шківа колінчастого вала і з’єднаний з ним приводним ременем. Залежно від конструкції авто цей же привід може крутити вал генератора і помпи. Клапан керування, він же – розподільник вбудований в механізм рульового вала і реагує на поворот бублика в ту чи іншу сторону завдяки спеціальному пристрою – торсіонні.

Місцезнаходження гідроциліндра залежить від типу рульового механізму. У більшості автомобілів він вмонтований в рейку і являє собою поршень, що штовхає її в необхідному напрямку. У машинах з черв’ячним приводом керма (так званої рульовою колонкою) циліндр – це окремий агрегат. До нього приєднано тяги, що відповідають за поворот передніх коліс.

Перераховані елементи об’єднані в одну систему патрубками, розрахованими на високий тиск, по яких циркулює робоче тіло – масло. Його запас знаходиться в розширювальному бачку, встановленому в найбільш високій точці системи.

Принцип дії підсилювача

Головна особливість ГУР полягає в тому, що система включається в роботу відразу після запуску двигуна авто, оскільки вал насоса обертається синхронно з коленвалом силового агрегату. Поки водій не чіпає кермо, створюване в маслопроводах тиск скидається в розширювальний бачок. Принцип роботи гідропідсилювача керма полягає в перетворенні тиску рідини, що створюється насосом, в механічну роботу, що здійснюються поршнем гідроциліндра. ГУР функціонує за таким алгоритмом:

  1. Масло перекачується по системі, а надлишок тиску направляється в розширювальну ємність, поки водій не почне повертати рульове колесо.
  2. Під час повороту бублика торсіон розподільника вловлює напрямок обертання, за рахунок чого спрацьовує один з двох клапанів, відкриває протоку гідравлічної рідини до поршня циліндра.
  3. Масло натискає на поршень з одного боку, примушуючи його штовхати рейку або тягу в потрібному напрямку, поки водій не перестане повертати кермо. Коли рульове колесо зупиняється в будь-якому положенні, розподільник закриває клапан, а поршень припиняє підштовхувати рейку.
  4. При обертанні бублика в зворотну сторону перший клапан закривається і тут же спрацьовує другий. Рідина надходить до поршня з іншого боку, примушуючи його переміщатися і штовхати рейку в іншому напрямку.

Якщо повернути рульове колесо до упору і при цьому збільшити обороти двигуна натисканням на педаль газу, то тиск в контурі ГУР зросте до максимуму, що може привести до протікання сальників і розриву шлангів. Тому виробники автомобілів з гідропідсилювачем не рекомендують тримати кермо в крайньому положенні довше 5 сек.

Якщо в силу різних причин двигун затихне або відмовить гідропідсилювач керма, то у автомобіліста збережеться контроль над передніми колесами. Правда, для повертання бублика доведеться докладати значних зусиль.

Плюси і мінуси ГУР

Перевіривши на практиці, як працює гідропідсилювач керма в сучасному автомобілі, можна оцінити всі переваги використання даного механізму:

  1. Надійність. Гідравлічна система посилення випробувана багаторічною практикою на різних авто, тому в даний момент вона встановлюється приблизно на 60% машин, що випускаються.
  2. ГУР здатний розвивати пристойну потужність і долати значний опір з боку коліс. Звідси виникає можливість застосовувати його на автомобілях будь-якої вантажопідйомності і габаритів.
  3. Комфорт для водія – головний плюс рульового гідропідсилювача. Він створювався саме з цією метою – полегшити людині процес управління машиною.
  4. Поліпшення керованості. Оскільки бублик обертається легко, водій отримує можливість швидше реагувати на зміну дорожньої ситуації.

Крім ГУР, на легкові автомобілі ставляться підсилювачі нового покоління, що повертають передні колеса за допомогою електродвигуна (ЕУР). Але подібні системи поки не можуть зрівнятися з гідравлікою за вартістю, а тому ЕУР оснащується меншу кількість нових машин.

Використання гідропідсилювачів в рульових механізмах дає ще один бонус виробникам автомобілів. Оскільки вони виконують замість водія фізичну роботу, в конструкції можна застосовувати кермові механізми з меншим передавальним відношенням. Для автолюбителя це означає, що кількість оборотів рульового колеса від одного крайнього положення до іншого зменшиться, що підвищить гостроту управління. Правда, при відмові ГУР або русі авто на буксирі водієві буде набагато важче крутити баранку.

Гідравлічним підсилювачів властиві такі недоліки:

  1. Щоб не викликати поломку, кермо не можна довго тримати в будь-якому крайньому положенні, особливо на підвищених обертах двигуна. Через критичний тиску масло може видавити сальники і витекти.
  2. Пристрій приводу насоса задумано так, що він працює без упину разом з силовим агрегатом. Через це насос постійно зношується, вимагає періодичного обслуговування і забирає частину енергії двигуна, збільшуючи витрату палива.
  3. Інші елементи системи теж потрібно обслуговувати, а також стежити за рівнем гідравлічної рідини в бачку.
  4. В автомобілях бюджетної цінової категорії, обладнаних ГУР, кермо стає неінформативним, особливо при їзді на великій швидкості.

У більш дорогих машинах реалізовано спеціальний електронний пристрій насоса гідропідсилювача керма, що дозволяє зменшувати тиск масла в системі при підвищенні оборотів. При цьому кермо «наливається» приємною вагою і відчуття порожнечі при управлінні на швидкості не виникає.

обслуговування гідропідсилювача

Господар автомобіля, оснащеного ГУР, може самостійно виконувати наступні операції:

  • стежити за рівнем і станом рідини в розширювальної ємкості;
  • періодично оглядати патрубки і штуцери на предмет розтріскування і протікання масла;
  • змінювати гідравлічну рідину з інтервалом, зазначеним в інструкції по експлуатації;
  • відслідковувати появу сторонніх шумів, що виникають при критичному зносі підшипників насоса;
  • своєчасно змінювати приводний ремінь, щоб він не обірвався десь по дорозі.

Рідина, залита в систему гідропідсилювача, служить не тільки робочим тілом, а й мастилом для насоса. Тому при доливці або заміні важливо використовувати рекомендовані виробником масла, інакше агрегат може передчасно вийти з ладу.

Ссылка на основную публикацию