Принцип работы рулевого управления газ

Обновлено: 02.05.2024

Устройство и принцип работы гидроусилителя рулевого управления

В настоящее время сложно себе представить автомобиль не оснащенный усилителем рулевого управления. Усилитель может быть электрическим (ЭУР), гидравлическим (ГУР) или электрогидравлическим (ЭГУР). Однако гидроусилитель рулевого управления остается наиболее распространенным типом на данный момент. Он устроен таким образом, что даже при его выходе из строя сохранится возможность управления автомобилем. В этой статье мы разберем его основные функции и подробно узнаем, из чего он состоит.

Функции и назначение ГУР

гур

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.

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.

Устройство гидроусилителя руля

устройство гур

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 для жидкости в разрезе

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

насос гур

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

распределитель гур схема

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.

рейка в разрезе

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.

Принцип работы гидроусилителя руля

Рассмотрим несколько режимов работы гидроусилителя при повороте колес в любую сторону:

ГУР устроен таким образом, что при его отказе рулевое управление будет продолжать работу и возможность управлять автомобилем сохранится.

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.

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.

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.

Заключение

Гидроусилитель рулевого управления значительно облегчает управление автомобилем, особенно если речь идет о грузовом транспортном средстве. Поэтому для бесперебойной работы системы необходим постоянный контроль и уход за ее компонентами.

Устройство рулевого управления

В рулевое управление входят рулевой механизм и рулевой привод.

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53А состоит

из рулевого колеса б, рулевого вала 4 с червяком 2, колонки (трубы) 5, внутри которой проходит рулевой вал, вала 21

сошки с трехгребневым роликом 22, сошки 19 и чугунного картера 20 с подшипниками.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-5ЗА

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-5ЗА

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-5ЗА:

А — общее устройство; Б — рулевой

1 и 3 — крышки картера рулевого механизма; 2 — червяк; 4 — рулевой вал; 5 — рулевая колонка (труба); 6 —

рулевое колесо; 7 — тормозной барабан; 8 — шкворень; 9 — наконечник поперечной рулевой тяги; 10, 13 и 14 — поворотные рычаги; 11 — поперечная рулевая тяга; 12 передняя ось; 15 — ступица колеса; 16 — поворотный кулак; 17

— продольная рулевая тяга; 18 — гайка вала сошки; 19 — сошка; 20 — картер; 21 — вал сошки; 22 — ролик; 23 —

регулировочные прокладки; 24 — пробка картера; 25 — ось ролика; 26 шайба регулировочного винта; 27 — гайка

регулировочного винта; 28 — регулировочный винт; 29 — штифт боковой крышки; 30 — сальник; 31 — роликовый подшипник.

Картер рулевого механизма прикреплен болтами к раме автомобиля. Рулевой вал 4 нижним концом запрессован в червяк

который вращается на двух конических роликовых подшипниках. Внутренними кольцами подшипников служат конические

закаленные поверхности червяка. Наружные кольца запрессованы в гнезда картера и закрыты крышками 1 и 3.

Между нижней крышкой 1 и картером установлены бумажные прокладки 23 для регулировки подшипников червяка. Под

верхней крышкой установлена одна уплотнительная прокладка.

Вал 21 сошки вращается в бронзовой втулке, запрессованной в нижней части картера, и в цилиндрическом роликовом

подшипнике 31, установленном в боковой крышке картера рулевого механизма. В месте выхода из картера вала сошки

расположен сальник 30.

В головке вала сошки установлен трехгребневый ролик, который вращается на оси 25 на игольчатых подшипниках, При

повороте рулевого колеса червяк, вращаясь, повертывает вал сошки с роликом. В это время нижний конец сошки

передвигается вперед или назад, увлекает за собой привод и поворачивает колеса.

Рулевой привод автомобиля ГАЗ-53А соединяет сошку 19 с поворотными кулаками 16 и состоит из продольной рулевой тяги

17, поворотных рычагов 14, 13 и 10 и поперечной рулевой тяги 11.

Передняя ось 12, поворотные рычаги 10 и 13 и поперечная рулевая тяга 11 образуют рулевую трапецию.
Рулевые тяги и рычаги соединяют при помощи шарниров с шаровыми пальцами 1. Шарниры позволяют рычагам и тягам

находиться во время работы под различными углами друг к другу.

Шарниры рулевых тяг

Шарниры рулевых тяг

Шарниры рулевых тяг:

а — поперечной; б — продольной;

1 — шаровые пальцы; 2 и 7

— пружины; 3 — заглушка; 4 — поперечная тяга; 5 — продольная тяга; 6 — сухарь; 8 — пробка; 9 — шплинт.

Легкость управления автомобилем зависит прежде всего от общего передаточного числа рулевого управления, которое

определяется отношением угла поворота рулевого колеса к углу поворота передних колес автомобиля. Общее передаточное

число рулевого управления равно произведению передаточных чисел рулевого механизма и рулевого привода.

Чем больше передаточное число, тем легче поворот колес, но зато рулевое колесо приходится поворачивать на больший

угол. У автомобилей ГАЗ-51А и ГАЗ-53А передаточное число рулевого механизма составляет 20,5:1.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-51А устроено аналогично рулевому управлению автомобиля ГАЗ-53А. Особенность

рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130 заключается в применении встроенного в картер рулевого механизма

гидравлического (масляного) усилителя, уменьшающего в несколько раз силу, прикладываемую водителем к рулевому

колесу при повороте передних колес. В комплект усилителя входит масляный насос, приводимый в действие ременной

передачей от коленчатого вала двигателя.

Рулевой механизм автомобиля «Москвич-412» с передаточным числом 17:1 состоит из глобоидального червяка 4,

двухгребневого ролика и вала сошки 9, размеренных в чугунном картере, устанавливаемом на лонжероне подрамника

кузова. В пазу головки вала сошки помещен ролик 8, вращающийся на двухрядном радиально-упорном шариковом подшипнике

7. Вал сошки вращается в двух тонкостенных свертных втулках.

Рулевой механизм автомобиля «Москгич-412»

Рулевой механизм автомобиля «Москгич-412»

Рулевой механизм автомобиля «Москгич-412»

Рулевой механизм автомобиля «Москгич-412»:

1 — стопорная гайка; 2 —

регулировочная гайка подшипники червяка; 4 — червяк; 5 — резиновый сальник; 6 — ось ролика; 7 — подшипник ролика; 8

— ролик вала сошки; 9 — сошка; 10 — картер; 11 — крышка; 12 — регулировочный винт.

Рулевую колонку крепят к картеру при помощи кронштейна и хомута. В ее верхней части установлен декоративный

пластмассовый кожух, в котором находится переключатель указателей поворотов, В переключатель ввертывают рычаг

Рулевой привод автомобиля «Москвич-412» показан на рисунке. Рулевая сошка 3 соединена с левым концом средней

рулевой тяги 5. Правый конец тяги связан с маятниковым рычагом 6, установленным на правом лонжероне передней части

кузова. Среднюю рулевую тягу 5 с поворотными рычагами 1 и 9 соединяют две боковые тяги 4 и 7. Средняя и боковые

тяги связаны между собой шарнирами с полушаровыми пальцами.

Рулевой привод автомобиля «Москвич-412»

Рулевой привод автомобиля «Москвич-412»

Рулевой привод автомобиля «Москвич-412»:

1 и 9 — поворотные рычаги;
2-контргайки;
3
сошка;
4 и 7 — левая и правая боковые тяги;
5
средняя рулевая тяга;
6
маятниковыи рычаг;

8 регулировочная муфта боковой тяги.

На боковых тягах, состоящих каждая из двух частей с резьбой на внутренних концах,

навернуты винтовые муфты (трубки) 8 с правой и левой резьбой, при помощи которых регулируют схождение колес.

Винтовые муфты стопорят контргайками 2. Рулевые тяги расположены сзади оси передних колес.

Неисправности рулевого управления приводят к увеличению свободного хода (люфта) рулевого колеса или к повышению

силы, необходимой для поворота передних колес.

Возможные причины чрезмерного свободного хода рулевого колеса автомобиля: увеличенный зазор в зацеплении червяка и

ролика; большой осевой зазор в подшипниках червяка; ослабление крепления картера рулевого механизма; ослабление

крепления рулевой сошки на ее валу; люфт в шарнирных соединениях рулевого привода; ослабление крепления поворотных

рычагов к кулакам; увеличенный зазор в шкворневых соединениях поворотных кулаков и в подшипниках ступиц передних

Неисправности устраняют регулировкой или ремонтом рулевого механизма и рулевого привода.

Sergey31029 › Блог › Про гур

В данной статье я решил дать краткое описание устройства ГУР ШНКФ 453461.100, ШНКФ453461.120 и ответить на некоторые вопросы, связанные с его эксплуатацией. Все данные взяты с официального издания по эксплуатации ГУР, разработанного РУПП «Борисовский завод „Автогидроусилитель“, ну и некоторый свой опыт по ремонту и настройке этого устройства.

Краткое описание конструкции рулевых механизмов с гидроусилителем ШНКФ 453461.100, ШНКФ453461.120
Механизмы рулевого управления с гидроусилителем выполнены по интегральной схеме, то есть в одном корпусе с рулевым механизмом размещен гидравлический распределитель и силовой цилиндр (рис.1, рис.2).
Тип рулевой передачи: винт-шариковая гайка-зубчатая рейка-трёхзубый сектор. Зубчатая рейка выполнена заодно с поршнем и шариковой гайкой винтовой передачи. Винт рулевого механизма, взаимодействующий с шариковой гайкой, установлен на двух упорных подшипниках, один из которых размещен в картере рулевого механизма, а второй — в корпусе распределителя. Регулировка преднатяга подшипников осуществляется регулировочной гайкой, размещенной в картере. После регулировки поясок гайки заминается в пазы.

Гидравлический распределитель механизмов — тангенциальный, роторного типа с центрирующим элементом в виде торсиона.

Вал-золотник распределителя одним концом с рабочими гидравлическими элементами размещен в осевом отверстии винта рулевого механизма, а вторым — опирается на роликовый радиальный подшипник в корпусе распределителя.
Вал-золотник и винт связаны между собой торсионом, угол закрутки которого ограничивают сегментные упоры, установленные между вал-золотником и винтом. Через сегментные упоры осуществляется механическая связь между вал-золотником и винтом при повороте автомобиля с неработающим гидроусилителем. Гидравлическое нейтральное положение вал-золотника устанавливается в процессе сборки и приемочных испытаний распределителя и фиксируется штифтом. В эксплуатации разборка и регулировка не допускается.

В рулевом механизме ШНКФ 453461.100 трехзубый сектор с валом установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных игольчатых однорядных подшипниках. Регулировка зубчатого зацепления с целью устранения зазора осуществляется выворачиванием регулировочного винта, установленного в вал-секторе и боковой крышке картера. После регулировки винт фиксируется стопорной гайкой.

В рулевом механизме ШНКФ 453461.100 трехзубый сектор с валом установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных игольчатых однорядных подшипниках. Регулировка зубчатого зацепления с целью устранения зазора осуществляется выворачиванием регулировочного винта, установленного в вал-секторе и боковой крышке картера. После регулировки винт фиксируется стопорной гайкой.

В рулевом механизме ШНКФ 453461.120 трехзубый сектор с валом установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных подшипниках в эксцентриковых втулках. Регулировка зубчатого зацепления с целью устранения зазора осуществляется одновременным поворотом эксцентриковых втулок из исходного положения по часовой стрелке, если смотреть со стороны шлицевого конца вал-сектора.

После регулировки эксцентриковые втулки фиксируются стопорными болтами, размещенными на картере рулевого механизма, путем деформации стопорного буртика втулки каждым болтом, а сами болты стопорятся контргайками.

Рис. 1. Рулевой механизм ШНКФ 453461.100
1 — картер; 2 — поршень-рейка; 3 — подшипник роликовый упорный; 4 — боковая
крышка; 5 — вал сектор; 6 — входной вал; 7 — винт; 8 — контргайка; 9 — винт регули-
ровочный; 10,11 — подшипники роликовые радиальные; 12 — шайба регулировоч-
ная; 13 — гайка регулировочная; 14 — манжета; 15 — крышка защитная; 16 — кольцо
запорное; 17 — сальник; 18 — усилитель манжеты; 19 — клапан обратный

Рис. 2. Рулевой механизм: ШНКФ 453461.120
1 — картер; 2 — поршень-рейка; 3 — подшипник роликовый упорный; 4 — опора вал-сектора;
5 — вал-сектор; 6-входной вал;7 — винт; 8 и 9 -крышки защитные; 10 — кольцо стопорное;
11 — болт стопорный;12 — контр гайка; 13 — гайка регулировочная; 14 — манжета;15 — крышка защитная; 16 — кольцо запорное; I7 — кольцо уплотнительное; 18 — кольцо уплот-
нительное; 19 — кольцо защитное; 20 — кольцо защитное; 21 — клапан обратный

Краткое описание насоса гидроусилителя руля ШНКФ 453471.100 и его мо­дификаций.

Насос гидроусилителя руля предназначен для нагнетания под давлением рабочей жидкости в систему гидроусилителя руля. Тип насоса пластинчатый со встроенными клапанами расхода и максимального давления. Насос состоит из корпуса 1 (рис. 3), валика 7, шкива 8, комплекта рабочего и крышки с клапанами 3. К крышке подсоединяются всасывающий и нагнетательный трубопроводы. В зависимости от применяемого на автомобилях двигателя насосы комплектуются различными шкивами (одноручьевым клиновым или поликлиновым).

Рабочая частота вращения входного вала должна быть:
в пределах 600-6000 об/мин,
Минимальная объёмная подача при 600±20 об/мин и давлении 5,0+0,3 Мпа (50+3 кгс/см2) должна быть не менее 4 л/мин,
Номинальная объёмная подача насосов при давлении 5,0+0,3 Мпа (50+3 кгс/см2) должна быть:
при частоте вращения 800 об/мин — 4,8 л/мин, не менее
при частоте вращения 2000 об/мин — 7.3 л/мин, не более.
Давление срабатывания предохранительного клапана должно быть для насосов серии ШНКФ453471.100 в пределах 8,5-9,5 Мпа (85-95 кгс/см2), для насосов серии ШНКФ453471.115 в пределах 11.0-11.5 Мпа (110-115 кГс/см2) при частоте вращения вала насоса 800+_20 об/мин.

Рис. 3. Насос усилителя рулевого управленияШНКФ 453471.100
1 -корпус насоса; 2 -статор; 3 -крышка насоса с клапанами; 4 -винт; 5 -штифт; 6 -шарикоподшипник радиальный; 7 -валик; 8 -шкив; -9 -клапан перепускной; 10 -шайбы регулировочные; 11 -пробка заглушка; 12 -седло предохранительного клапана; 13 -пружина перепускного клапана; 14 — предохранительный клапан; 15 –ротор

Работа системы гидроусилителя рулевого управления.

При движении по прямой вал-золотник 1 (рис. 5) рулевого механизма удерживается в нейтральном положении посредством торсиона 2. Линии нагнетания и слива, а также рабочие полости А и Б гидроцилиндра усилителя соединены между собой. Масло свободно проходит от насоса 3 через гидравлический распределитель в полости А и Б, и по линии слива возвращается в бачок 7 гидросистемы. При этом в нейтральном положении вал золотника обеспечивается равенство давлений в рабочих полостях А и Б гидроцилиндра усилителя. При повороте рулевого колеса рабочая жидкость, поступающая под давлением из насоса, проходит через гидравлический распределитель, который направляет ее в соответствующую полость (в полость А, на рис.6; в полость 5, на рис.7) гидроцилиндра. Под действием давления рабочей жидкости происходит перемещение поршня-рейки 5 и поворот вал-сектора б рулевого механизма с сошкой и далее управляемых колес. Одновременно из противоположной полости (из полости Б, рис. 6; из полости А рис.7) жидкость вытесняется поршень-рейкой в сливную линию, и далее в поступает бачок, проходит через фильтрующий элемент и по всасывающей магистрали поступает в насос.

Приведу еще цветную схему работы гидроусилителя.

Это все вкраце об устройстве. Могу, конечно, еще развести теории, но думаю достаточно, чтобы иметь представление о принципе работы гидроусилителя.

Теперь давайте рассмотрим некоторые характерные неисправности ГУР и в чем они проявляются.

Эти неисправности выявлены практикой. Относятся в основном к самим агрегатам ГУР. Не все из указанных неисправностей возможно устранить в гаражных условиях, тем более если недостаточно практики, лучше обратиться в сервис.

Теперь давайте коснемся масел используемых в системе гидроусилителя руля и способе их замены.

Рабочие жидкости (масла), используемые в системе гидроусилителя руля,
должны быть следующие:
основное — масло марки „Р“ ТУ 38.1011282;
заменители (по стандартам ISO-L-HM класс 22):
— DIN 51524 часть 2 масла HPL;
— AF NOR NFE 48600 НМ category;
— Denison HF-2 тип AGIP OSO SD;
— ATF (dexron) nach ZF-oelliste TE-ML09;
— масло марки „А“ ТУ 38.1011282.

Однако масла типа „Р“ ТУ 38.1011282 и „А“ ТУ 38.1011282 я не рекомендую использовать, т.к. в 99% это подделка. Настоящее масло „Р“ имеет цвет от темно-коричневого до коричнево-желтого (но в любом случае темное по цвету), в магазине продают веретенку (желтого цвета), а она портит сальники ГУРа. Не следует думать, что слив масло с насоса и бачка вы произведете полную замену масла. Даже если выгнать из редуктора часть масла, в нем останется не менее 250 мл., которые можно слить, только разобрав редуктор. А так как 250 мл. — это почти 20% от всего объема, то не стоит никогда доливать веретенку. Даже если Вы потом и поменяете масло, остатки веретенки сделают свое черное дело.
Дополнительно можно выгнать часть масла оставшегося в редукторе, повернув колеса в обе стороны несколько раз при окрученных штуцерах питающего и обратного шлагов. Но это не обеспечивает полный слив масла.
Отечественное масло заливаемое на заводе не так и плохо, при разборке таких редукторов все резинки сохраняют эластичность и упругость и лишь в тех, в которые добавляли фальшивые масла марки „Р“ или „А“ отличаются задубевшими резинками.
Для систем гидравлики наиболее приемлимо — это минеральное масло, но настоящее (не паленое) минеральное гидравлическое масло достать трудно, поэтому наиболее распространенное масло подходящее для замены это DEXRON II — п/синтетика и DEXRON III – синтетика, предпочтение лучше отдать первому. Оба масла имеют красный цвет.

Теперь как заменить масло?
Наиболее правильным было бы открутить обратный шланг от расширительного бачка и опустить его конец в какую-нибудь тару. А заливной шланг, идущий к гидронасосу подключить к емкости с маслом, запустить двигатель и прогнать масло через всю систему, тем самым гарантируя полную замену масла, но такой способ слишком расточительный, поэтому поступаем следующим образом:

Вывешиваем передние колеса, это нам понадобится для последующей прокачки и выгона излишек старого масла. Откручиваем штуцер шланга высокого давления, идущий к насосу и сливаем масло в тару. Через обратку и насос масло вытечет из бачка и частично из редуктора (из насоса выйдет все). Теперь проворачиваем не спеша колеса в обе стороны несколько раз даем стечь маслу. Ставим штуцер на место и заливаем масло в бачок, ждем пока уровень перестанет опускаться, заводим ненадолго двигатель и прогоняем масло через систему, затем операцию повторяем – откручиваем сливаем… и т.д. (т.е. делаем по сути промывку системы).

Теперь окончательная операция:
— Установить рулевое колесо в положение движения по прямой,
— Снять крышку бачка насоса гидроусилителя руля и залить чистое масло немного выше уровня сетки заливного фильтра. Через 3…5 минут после заливки проконтролировать уровень масла в бачке и при необходимости долить до уровня сетки,
— Запустить двигатель и дать поработать не вращая рулевое колесо в течение 10…15 с. При этом если уровень понижается, необходимо доливать масло в бачок до уровня сетки. Затем на холостых оборотах двигателя плавно повернуть рулевое колесо из положения движения по прямой в каждое крайнее положение и обратно, при этом контролировать и доливать в бачок масло до уровня сетки заливного фильтра. Продолжая плавно поворачивать управляемые колеса из края в край убедиться, что уровень масла в бачке остается неизменным.
Удерживать рулевое колесо в крайних положениях не допускается.

Останавливаем двигатель. Теперь поворачиваем снова колеса в крайнее левое положение по ходу движения. На крышке редуктора есть клапан для стравливания воздуха. На его штуцер одеваем прозрачную трубку, чтобы видеть выходящий воздух и отворачиваем немного. Поворачиваем колеса плавно в противоположную сторону при открытом штуцере, должен пойти воздух. В крайнем правом положении закрываем клапан и возвращаем колеса в левое положение. Откручиваем клапан и вновь колеса вправо. В принципе таким способом воздух выгоняется за 3-4 раза почти полностью. Остатки его выйдут потом через бачок, что будет видно по мелким пузырькам в бачке, однако масло при этом не должно вспениваться.
Чрезмерное вспенивание свидетельствует о негерметичности соединений гидросистемы.

В полностью заправленной гидросистеме масло в бачке насоса гидроусилителя должно находиться на уровне сетки заливного фильтра.

Гидроусилитель руля автомобиля: назначение, принцип работы, типичные поломки

Гидравлический усилитель руля (сокращенно – ГУР) – неотъемлемая часть современных легковых автомобилей. Она существенно облегчает управление транспортным средством, так как снижает усилие, которое необходимо применять во время вращения рулевого колеса. Поговорим более подробно, что из себя представляет этот узел, как он устроен и какие неисправности чаще всего у него возникают.

Что такое гидроусилитель руля в автомобиле

Гидроусилитель руля представляет собой гидравлическую систему, которая является частью рулевого механизма. Ее назначение – облегчение управления транспортным средством и обеспечение при этом хорошей отзывчивости и так называемой «обратной связи».

Главных функции у гидроусилителя две:

  • снижение усилия, которое нужно прикладывать водителю для поворота рулевого колеса;
  • снижение уровня вибрации и уменьшение количества толчков, которые передаются с передних колес на рулевое колесо.

Кроме того, устройство делает более безопасным управление автомобилем при проколе шины переднего колеса. В момент прокола или через несколько секунд после него на рулевое колесо поступает сильный рывок или толчок, который может нанести травму рукам автомобилиста.

Впервые систему гидроусиления применили в середине ХХ века на грузовых автомобилях. Ее главной задачей было облегчение вращения руля, так как производить его на тягачах довольно сложно. Со временем система перекочевала и на легковые машины (ранее усилие при повороте увеличивал исключительно редуктор). Сегодня ей оснащено подавляющее большинство автомобилей.

Помимо гидроусилителей существуют также электрические и пневматические. Однако они меньше распространены.

Следует отметить, что при выходе гидроусилителя из строя система рулевого управления продолжает работать, однако руль становится более жестким и чувствительным.

Принцип работы и устройство гидроусилителя руля

Гидроусилитель состоит из следующих конструктивных элементов:

  • насос;
  • регулятор давления (его функции выполняет электронный блок управления или золотник-распределитель);
  • бачок с жидкостью;
  • управляющий золотник;
  • силовой гидроцилиндр;
  • фильтр;
  • датчик.

Принцип работы традиционного усилителя выглядит следующим образом:

  • При движении автомобиля по прямой линии золотник занимает нейтральное положение, в результате чего все его каналы остаются открытыми и гидравлическая жидкость имеет одинаковое давление во всей системе.
  • При повороте руля происходит смещение винта, а вместе с ним золотника. В результате положение его каналов изменяется – один оказывается связанным с насосом, другой – со сливом.
  • Одновременно со смещением золотника происходит смещение подшипника, который нажимает на пружину. Это заставляет гайку, связанную с поршнем, накручиваться на винт, в результате чего приходит в движение поршень гидросистемы. Из-за этого давление в ее замкнутой части резко возрастает, что приводит к движению гидроцилиндра и существенно облегчает поворот руля.

При этом в системе постоянно поддерживается высокое рабочее давление, которое находится в диапазоне от 100 до 200 атмосфер. Это обеспечивает насос, который работает от оборотов двигателя, будучи соединен с ним приводным ремнем.

Таким образом гидроусиление работает на старых автомобилях (например, ЗИЛ-130). В современных машинах оно обычно совмещено с электронным блоком управления, который также принимает участие в регулировании давления жидкости.

Также существуют системы, в которых золотник приводится в движение с помощью рейки (например, на автомобилях МАЗ, КрАЗ). В сегодняшних легковых авто такая схема тоже применяется, только рейка в ней обычно совмещена с гидроцилиндром.

Есть и несколько иная система ГУР – гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ). В ней ключевую роль играет насос-дозатор, который подает строго определенное количество масла на гидроцилиндр при отклонении руля в ту или иную сторону. Чаще всего ГОРУ устанавливают на трактора и самоходные машины (погрузчики, грейдеры и так далее). Однако изредка его можно встретить и на внедорожниках. Некоторые «умельцы» самостоятельно устанавливают ГОРУ на УАЗ.

Требования к гидроусилителю

Исправный гидроусилитель должен отвечать следующим требованиям:

  • поворотный момент на колесе не должен быть слишком велик;
  • руль всегда должен самостоятельно возвращаться в нейтральное положение под действием разности давления в различных участках гидросистемы;
  • гидроусилитель должен обеспечивать большой угол разворота колес при вращении рулевого колеса;
  • гидравлика должна работать бесшумно;
  • усилитель должен гасить удары и толчки, которые передаются от колес на руль в результате проезда по неровному дорожному покрытию;
  • система обязательно должна позволять полноценно управлять транспортным средством в случае ее поломки;
  • время между поворотом руля и срабатыванием системы должно быть минимально возможным;
  • поворот колеса должен пропорционально соответствовать повороту руля.

Кроме того, ГУР должен:

  • быть надежным и обеспечивать максимально возможную продолжительность работы без возникновения неисправностей;
  • быть простым в обслуживании;
  • иметь несложное устройство, которое позволяет максимально быстро устранить неисправность или заменить жидкость.
  • По популярности
  • Сначала дешёвые
  • Сначала дорогие
  • По рейтингу и цене
  • По размеру скидки

Как и когда менять жидкости в ГУР

В теории жидкость можно не менять вообще и использовать ту, которая была заправлена в ГУР на заводе, где было произведено транспортное средство.

На практике все обстоит иначе. Со временем уровень жидкости становится меньше. По этой причине система не может обеспечить надлежащее давление и управлять автомобилем становится труднее. Кроме того, жидкость может:

  • засориться;
  • изменить свои физические свойства под воздействием высоких температур, которых достигает система.

В таком случае ее требуется менять. Это делают через каждые 10 000 – 20 000 километров пробега (или в среднем один раз в 2 – 3 года).

Обычно объем жидкости при полной замене не превышает 2 – 3 литров. При заправке гидросистемы нужно оставить место для расширения масла во время нагрева. Для этого замеряют 2 уровня жидкости: холодный и горячий. Первый указывает на то, где находится масло при температуре от 0 до 30 градусов Цельсия, а второй – на то, где оно будет находиться при температуре от 50 до 80 градусов Цельсия. Наливают жидкость именно по холодному уровню. Это необходимо, чтобы ей хватило место при расширении от нагрева.

Преимущества и недостатки гидроусилителя рулевого управления

ГУР имеет как преимущества, так и недостатки. К плюсам системы можно отнести следующие.

  • значительное облегчение поворота рулевого колеса;
  • уменьшение числа витков руля, которое необходимо для выполнения поворота;
  • смягчение толчков и ударов, поступающих с колес.

А вот основные минусы ГУР.

  • Отъем мощности у двигателя. Часто мощности мотора уходит на приводной ремень, который обеспечивает работы насоса. Из-за этого тяга становится хуже (хотя и не на много).
  • Увеличение расхода топлива. Этот минус вытекает из первого. Любой дополнительный агрегат, приводящийся в движение двигателем, требует дополнительного расхода горючего.

Третий минус касается ГУРов, которые не регулируются с помощью электронного блока управления (а такие до сих пор часто встречаются на многих моделях автомобилей эконом-класса). Поскольку уровень давления в системе напрямую зависит от оборотов мотора, то на малой скорости руль вращать значительно труднее, чем на большой. Это нужно учитывать при управлении транспортным средством, так как привычный поворот при движении на скорости может привести к попаданию в кювет.

Возможные неисправности ГУР

О неисправностях системы могут свидетельствовать следующие признаки:

  • тугой поворот рулевого колеса;
  • шум при поворотах;
  • вибрация и толчки на руле;
  • плохая отзывчивость управляемых колес.

Чаще всего в ГУР происходят следующие поломки.

  • Ослабление или износ приводного ремня гидронасоса. «Лечится» заменой на новый. О поломке свидетельствуют обратные толчки при поворотах на руле, необходимость прикладывать более серьезное усилие.
  • Поломка насоса. Устраняют проблему с помощью ремонта или полной замены детали. О ней свидетельствует затруднительный поворот руля из нейтрального положения или более тяжелое вращение в какую-либо одну из сторон. Например, если сломались сальники, достаточно их заменить. Если насос по каким-либо причинам получил механические повреждения, придется менять его целиком.
  • Наличие воздуха в системе. «Лечится» полной заменой жидкости. О проблеме может свидетельствовать более тугой руль или сильная отзывчивость на толчки и вибрацию.
  • Недостаточный уровень масла. Устраняется дозаправкой бачка. Также проблема может быть вызвана утечкой на одном из участков системы или самопроизвольным сбросом давления с помощью редукционного клапана. В таком случае автомобиль потребует более серьезного ремонта. Он заключается в регулировке или замене клапана, восстановлении целостности гидросистемы.

Заключение

Гидравлический усилитель руля – это расшифровка аббревиатуры ГУР, которую слышали даже начинающие водители. Он представляет собой устройство, значительно облегчающее поворот рулевого колеса и гасящее толчки, которые передаются с дорожного покрытия. Даже при наличии ГУР транспортного средства должно продолжать работать в случае ее поломки. О ней может свидетельствовать шум при повороте, ухудшение управления, необходимость приложить больше усилий к рулю.

Устройство рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, рулевой механизм, рулевая колонка и рулевая трапеция, особенности конструкции.

На автомобилях Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 установлено рулевое управление состоящее из рулевой колонки с рулевым колесом, рулевого механизма и привода рулевого управления. Часть автомобилей Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 может комплектоваться рулевым механизмом с гидроусилителем руля.

Устройство рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, рулевой механизм, рулевая колонка и рулевая трапеция, особенности конструкции.

На автомобили Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 устанавливают механизм рулевого управления типа винт-шариковая гайка-зубчатый сектор. Картер механизма отлит из алюминиевого сплава. Зубчатый сектор выполнен за одно целое с валом сошки.

Опорами вала-сектора служат два роликовых конических подшипника. Для фиксации от проворачивания наружные кольца подшипников закернены в отверстия картера, закрываемые пластмассовыми заглушками. На шлицевом конце вала-сектора гайкой закреплена сошка. Вал-сектор входит в зацепление с шариковой гайкой. Шариковая гайка имеет внутри винтовую канавку и через находящиеся в ней шарики, играющие роль нитки резьбы, взаимодействует с винтом рулевого механизма.

Узлы и детали рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Устройство рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, рулевой механизм, рулевая колонка и рулевая трапеция, особенности конструкции
Узлы и детали рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705

На боковой поверхности шариковой гайки нарезаны зубья рейки, находящиеся в зацеплении с зубьями вала-сектора сошки. Поэтому перемещения гайки вызывают поворот вала сошки, установленного на двух роликовых подшипниках.

Опорами винта шариковой гайки служат два шариковых подшипника. Их наружные кольца запрессованы в картер и верхнюю крышку. Предварительный натяг подшипников регулируют прокладками, установленными под верхнюю крышку. Загерметизирован механизм уплотнительными резиновыми кольцами и сальником.

Особенности регулировки и смазки рулевого механизма на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Винт с шариковой гайкой и набор шариков подобраны друг к другу и при необходимости заменяются только в сборе. Регулировка зацепления шариковой гайки с валом-сектором производится поворотом эксцентриковых обойм подшипников вала-сектора. Рулевой механизм смазывается трансмиссионным маслом (0,5 литра), залитым в картер через пробку с конической резьбой.

Рулевая колонка и рулевое колесо на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705, особенности конструкции.

Рулевая колонка травмобезопасная. С возможностью регулирования ее положения по высоте и наклону. Вал рулевой колонки, установленный в трубе на двух подшипниках, передает момент на механизм рулевого управления через промежуточный карданный вал. Рулевая колонка оборудована противоугонным устройством. Рулевое колесо установлено на шлицах вала рулевой колонки и прикреплено гайкой.

Устройство рулевого управления с гидроусилителем руля на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Передаточное число рулевого механизма 17,3. Интегральный рулевой механизм закреплен на левом лонжероне рамы таким же образом что и механизм рулевого управления обычного типа. Он представляет собой двухступенчатый механический редуктор с передачей винт-шариковая гайка-зубчатая рейка-трехзубый сектор, со встроенными силовым цилиндром и распределителем.

Картер рулевого механизма является одновременно силовым цилиндром, в котором перемещается гайка-поршень, по конструкции практически аналогичная шариковой гайке рулевого механизма без гидроусилителя, но имеющая наружное кольцевое уплотнение.

Непосредственно в корпус интегрального рулевого механизма встроен распределитель роторно-тангенциального типа, управляющий потоком рабочей жидкости. Он обеспечивает следящее действие усилителя в зависимости от угла поворота рулевого колеса.

Насос гидроусилителя руля рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Насос гидроусилителя руля пластинчатого типа, двукратного действия. Установлен в передней части двигателя на неподвижном кронштейне. Приводится во вращение общим для навесных агрегатов шестиручьевым поликлиновым ремнем. Натяжение ремня регулируется перемещением натяжного ролика. У двигателя ЗМЗ-40524 натяжение ремня обеспечивается автоматическим натяжителем.

Детали насоса гидроусилителя руля рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Насос гидроусилителя руля рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705

Бачок гидросистемы усилителя рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Бачок гидросистемы усилителя рулевого управления, установленный на левом брызговике моторного отсека, служит резервуаром для рабочей жидкости и обеспечивает нормальный  температурный режим в гидросистеме, компенсацию возможных утечек рабочей жидкости при эксплуатации и ее очистку от продуктов износа.

На автомобиль Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705 устанавливают не разборный пластмассовый бачок ЯМЗ.993.001. Его при засорении фильтрующего элемента заменяют в сборе. Бачок оснащен картонным фильтрующим элементом, обеспечивающим тонкость фильтрации частиц не более 45 мкм.

Бачок гидросистемы усилителя рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705

В зависимости от варианта исполнения бачка, щуп в пробке бачка может отсутствовать. Вместо него для определения уровня жидкости на стенку бачка нанесены метки «MAX» и «MIN». В качестве рабочей жидкости в системе используется жидкость для гидросистем автомобилей, заливаемая в объеме 1,6 литра.

Рулевая трапеция рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Рулевая трапеция состоит из:

Рулевая трапеция рулевого управления на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705

Рулевая сошка продольной тягой связана с рычагом поворотного кулака левого переднего колеса. Поперечная рулевая тяга связывает рычаги обоих колес, синхронизируя их поворот. Ее длина может быть отрегулирована, что позволяет изменять угол схождения колес. Угол продольного и поперечного наклона оси поворота и развал передних колес заданы конструкцией передней подвески и в процессе эксплуатации не регулируются.

Углы поворота и схождение передних колес на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705.

Углы поворота и схождение передних колес на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705

Нерегулируемые параметры подвески на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705. Угол поперечного наклона оси поворота и развал колеса и угол продольного наклона оси поворота.

Нерегулируемые параметры подвески на Газель ГАЗ-3302 и ГАЗ-2705. Угол поперечного наклона оси поворота и развал колеса и угол продольного наклона оси поворота

Все шарниры, соединяющие элементы рулевого привода, унифицированные, герметичные, не разборные и нерегулируемые. От грязи, пыли и влаги они защищены резиновыми уплотнителями.

Гидроусилитель руля: принцип работы

Гидроусилитель руля: принцип работы

Гидравлический усилитель руля (ГУР) – это система, которая является частью рулевого механизма автотранспорта и предназначена для облегчения усилий рук водителя при управлении направлением движения. ГУР полностью сохраняет необходимую «обратную связь», обеспечивает устойчивость движения автотранспорта и однозначность задаваемой ему траектории.

Автовладельцы старших поколений прекрасно помнят, какие явные мускульные усилия требовались для каждого проворачивания рулём колёс, особенно при движении на малых скоростях. Потому и женщин за рулём было меньше (это не единственная причина, конечно, но одна из основных).

Решил эту проблему стал гидравлический усилитель (ГУР) – специальный механизм, которым стали оборудовать сначала рулевые механизмы грузовых машин, а потом он был перенесён и на легковые автомобили. ГУР помогает водителю преодолевать силу естественного сопротивления механизмов и трения шин о землю, облегчая вращения рулём. Он создаёт дополнительные усилия при повороте рулевого колеса, за счёт гидравлического давления.

В советском автопроме гидроусилитель руля впервые был применён ещё в 1950 году, на карьерных самосвалах МА3-525. Первым советским легковым автомобилем, оснащённым ГУРом, стал автомобиль представительского класса ЗИЛ-111 (в 1958 года). Широкого распространения гидроусилитель руля в автопроме долго не получал.

Однако в наше время уже стало трудно себе представить автомобиль, не оснащённый усилителем рулевого управления. Усилители могут стать электрическими (ЭУР), гидравлическими (ГУР), или электрогидравлическими (ЭГУР). Однако наиболее распространённым типом механизма усиления рулевого управления стал именно ГУР – благодаря лучшей экономической целесообразности его использования. Гидроусилитель немного более громоздкий, чем электроусилитель. Зато он и не требует точной, скоординированной работы датчиков, ЭБУ и самого электропривода.

Он устроен таким образом, что в случае выхода усилителя из строя полностью сохраняется возможность управления автомашиной. Хотя усилие на рулевом колесе, конечно, и становится более тяжёлым.

Для легковушек главным назначением ГУРа является обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, которое оснащено гидравлическим усилителем руля, намного легче и удобнее. Плюс к снижению мускульных усилий, водителю требуется совершать меньше оборотов руля. Такое положение вещей важно при выполнении парковок и маневрировании на узких участках, в стеснённых условиях.

Сохранение управляемости автомашиной, со смягчением ударов, которые передаются на руль при наезде управляемых колёс на дорожные неровности дороги. В этом состоит ещё она важная функция ГУРа.

Местонахождение частей и состав гидравлического усилителя руля

Гидронасос расположен неподалёку от шкива коленчатого вала и соединяется с ним приводным ремнём. В зависимости от конструкции автомобиля, тот же привод может приводить в движение вал генератора и помпы. Управляющий клапан, он же – распределитель, является встроенным в механизм рулевого вала и отзывается на повороты рулевым колесом в ту или иную сторону, благодаря специальному устройству – торсиону.

Местонахождение гидравлического цилиндра зависит от вида рулевого механизма. В большинстве автомашин он является вмонтированым в рейку и представляет собою поршень, который толкает её в необходимом направлении. В машинах с червячным приводом руля (так называемая рулевая колонка) цилиндр является отдельным агрегатом. К нему подсоединены тяги, которые отвечают за повороты передних колёс.

Указанные элементы объединяются в единую систему патрубками, которые рассчитаны на высокое давление. По ним циркулирует рабочая жидкость – масло. Её запас размещён в расширительном бачке, который установлен в самом высоком месте гидросистемы.

Местонахождение частей и состав гидравлического усилителя руля

В этом бачке для рабочей жидкости размещён фильтрующий элемент и щуп для контроля за её уровнем. При помощи масла трущиеся пары смазываются механизмов, плюс передаются усилия от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и мелкой металлической стружки, образующейся в процессе эксплуатации, служит имеющаяся в бачке сетка.

В некоторых автомашинах уровень рабочей жидкости ГУРа есть возможность проверить только после кратковременной работы мотора, либо при вращении рулевым колесом несколько раз в разные стороны, в процессе работы двигателя на холостом ходу. На щупе (или же на самом расширительном бачке) имеются специальные насечки или отметки.

Конструкция механизма

Состоит гидравлический усилитель рулевого колеса из нескольких основных элементов, которые соединены между собою маслопроводами. Это

  • роторный насос, приводимый в движение ременной передачей от коленвала мотора автомобиля;
  • гидрораспределитель, который направляет усилие в нужные стороны;
  • гидравлический цилиндр с поршнем, который жёстким образом (рейками либо тягами) связан с рулевым механизмом;
  • расширительный бачок с необходимым запасом гидравлической жидкости (масла).

Насос

Насос гидроусилителя руля нужен для того, чтобы в системе поддерживалось необходимое давление, а также постоянно происходила циркуляция масла. Он устанавливается на блоке цилиндров двигателя, работает от шкива коленвала с помощью приводного ремня.

В принципе, конструктивно данный насос может быть разного типа. Однако на практике повсеместное распространение получили насосы лопастные. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия и серьёзной устойчивостью к износу. Рабочие механизмы данного насоса – вращающийся ротор с лопастями – размещены в металлическом корпусе. В ходе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением нагнетают её в гидрораспределитель, а далее – в гидроцилиндр.

Насос

Поскольку привод насоса производится от шкива коленвала, его производительность и давление напрямую зависят числа оборотов двигателя. Чтобы давление поддерживалось на нужном для нормальной работы уровне (100-150 Бар), применён специальный клапан. Это пневматический либо гидравлический дроссель, который действует автоматически.

Гидрораспределитель

Распределитель гидравлического усилителя руля смонтирован на рулевом валу, или же на элементах рулевого привода. Его назначением является направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра, либо её возвращение в расширительный бачок.

Главные элементы распределителя ГУРа – это торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион – это тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под воздействием крутящего момента. Золотник и вал распределителя – это две цилиндрические детали с каналами для жидкости. Они вставлены друг в друга. Золотник связывается с шестернёй рулевого механизма, а вал распределителя – с карданным валом рулевой колонки, т.е. с рулём. Торсион одним концом прикреплён к валу распределителя, а его другой конец вставлен в поворотный золотник.

Гидрораспределитель

Распределитель бывает осевым (если его золотник перемещается поступательно), либо роторным (когда золотник вращается).

Гидроцилиндр + соединительные шланги

Гидравлический цилиндр встроен в рейку. Он состоит из поршня и штока, который перемещает рейку под действием давления рабочей жидкости. Соединительными шлангами высокого давления обеспечивается циркуляция масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом. Из расширительного бачка в насос, и из распределителя обратно в расширительный бачок масло течёт по шлангам низкого давления.

Гидроцилиндр + соединительные шланги

Гидроцилиндр + соединительные шланги

Принцип работы гидроусилителя

Главная особенность гидроусилителя руля состоит в том, что система задействуется сразу же после запуска двигателя автомобиля, так как вал гидронасоса вращается синхронно с коленчатым валом мотора. Пока водитель не работает рулём, образующееся в маслопроводах давление сбрасывается в расширительный бачок. Принцип работы гидравлического усилителя руля заключается в преобразовании давления рабочий жидкости, создаваемого гидронасосом, в механическую работу, совершаемую поршнем гидроцилиндра. Алгоритм функционирования ГУРа таков:

Рабочая жидкость перекачивается по системе, а избыток давления отправляется в расширительную ёмкость, пока водитель не начнёт поворачивать рулевым колесом. Во время поворота рулём торсион распределителя улавливает направления вращений, за счёт чего срабатывает один из двух клапанов, который открывает проток гидравлической жидкости к поршню цилиндра.

Масло с одной стороны надавливает на поршень, заставляет его толкать рейку или тягу в нужном направлении, пока шофёр не перестанет поворачивать руль. Когда рулевое колесо останавливается в любом положении, то гидрораспределитель закрывает клапан, а поршень прекращает подталкивать рейку.

Принцип работы гидроусилителя

При вращении рулевого колеса в обратную сторону первый клапан закрывается, и сразу же срабатывает второй. Жидкость поступает к поршню с другой стороны, заставляя его передвигаться и толкать рейку в другом направлении.

К примеру, автомобиль стоит с работающим двигателем на месте, и его колёса при этом установлены прямо. В этом положении гидроусилитель руля не работает, а его жидкость просто перекачивается насосом по системе – из расширительного бачка в гидрораспределитель и назад.

Водитель начинает вращения рулевым колесом. Крутящий момент от руля передаётся валу гидрораспределителя и дальше – торсиону, который начинает закручиваться. Поворотный золотник в тот момент не вращается, так как ему не даёт это делать сила трения. Перемещаясь относительно золотника, вал распределителя открывает канал для поступления масла в одну из полостей гидроцилиндра (в зависимости от того, куда водитель поворачивает руль). Вся рабочая жидкость под давлением отправляется в гидроцилиндр. Масло из второй полости гидроцилиндра поступает в сливную магистраль, и далее в расширительный бачок. Оно надавливает на поршень со штоком, за счёт чего рулевая рейка перемещается и колёса поворачиваются.

Когда водитель прекращает поворот рулевого колеса, однако продолжает удерживать его в повёрнутом положении, рулевая рейка при её перемещении вращает поворотный золотник и выравнивает его относительно вала гидрораспределителя. В тот момент распределитель ставится в нейтральное положение, и рабочая жидкость снова начинает просто вхолостую циркулировать по системе, не совершая работы (как это было при стоящей на месте машине и прямолинейном положении её колёс).

Схема работы гидравлического усилителя руля

Если поворачивать рулевое колесо до упора и при этом увеличивать обороты двигателя нажатием на педаль газа, то давление в контуре гидроусилителя повышается до максимальных значений. Это может привести к протечке сальников и даже к разрыву шлангов. Поэтому производителями автомобилей с гидроусилителями и не рекомендуется удерживать рулевое колесо в крайнем положении дольше пяти секунд.

Схема работы гидравлического усилителя руля

Если по каким-либо причинам мотор автомобиля заглохнет, или сам гидроусилитель руля сломается и откажет, то у водителя при этом сохранится полный контроль над передними колёсами его автомашины. Просто для поворачивания рулевого колеса водителю уже придётся прилагать некоторые мускульные усилия. Как в «старые добрые времена».

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Нет никаких сомнений в том, что достоинств у системы гидроусиления рулевого управления гораздо больше, чем недостатков. Иначе ГУР не завоевал бы такой всеобщей популярности: ведь им в наше время оснащается абсолютное большинство новых машин всех ведущих автопроизводителей.

Гидравлическая система усиления руля очень надёжна. Она испытана многолетней практикой на различных видах автомашин и показывает практически безупречную безотказность.

Гидравлический усилитель руля обладает способностью развивать серьёзную мощность и преодолевать значительное сопротивление силе трения со стороны колёс. Поэтому применять его есть возможность на автомобилях любой грузоподъёмности и габаритных размеров.

Комфорт в управлении автомобилем для водителя – основная характерная черта и главный плюс рулевого гидроусилителя. ГУР, собственно, и создавался именно с такой целью – значительно облегчить человеку процесс управления автомобилем, избавить его от необходимости прилагать мышечные усилия при оборотах рулевого колеса.

Так как рулевое колесо вращается с ГУРом гораздо легче, чем без него, и оборотов «баранки» требуется меньше, у водителя появляется возможность живее и оперативнее реагировать на любые быстрые изменения в дорожной ситуации.

Лучшая точность и острота управляемости

Возможности, которые предоставляет использование гидравлического усилителя, дают дополнительный бонус всем производителям автомобилей. Так как ГУР фактически выполняет вместо водителя его физическую работу, в конструкции машин появилась возможность применять рулевые механизмы с меньшим передаточным отношением.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Среди недостатков гидравлического усилителя руля, отмечаются следующие его свойства.

Устройство привода гидронасоса выполнено таким образом, что он функционирует безостановочно вместе с двигателем авто. Из-за этого насос изнашивается быстрее и отнимает часть энергии мотора, пусть незначительно, но всё же увеличивая расход горючего.

Все элементы системы гидроусилителя руля нуждаются в периодическом обслуживании, а также требуется следить за уровнем гидравлической жидкости в его расширительном бачке.

ГУРы на автомобилях эконом-класса и машинах бюджетных ценовых категорий при передвижении на больших скоростях делают рулевые колёса малоинформативными. Только в дорогих автомашинах реализовано особенное устройство насоса гидроусилителя руля, которое позволяет снижать давление масла в системе при повышении оборотов силового агрегата. Руль при этом как бы «наливается» некоторой тяжестью, и ощущение «пустоты» при управлении машиной на значительных скоростях не возникает.

Что предусматривается правилами обслуживания ГУРа

Для обеспечения бесперебойной работы гидроусилителя руля требуется периодически выполнять такие операции по уходу и обслуживанию:

контролировать уровень и состояние рабочей жидкости ГУРа в расширительном бачке;

время от времени осматривать патрубки и штуцеры системы: не появились ли растрескивания и протечки масла;

производить замену гидравлической жидкости – в соотвествии с интервалом, который указан в инструкции по эксплуатации и ремонту;

обращать внимание на появление посторонних шумов, говорящих о серьёзном износе подшипников гидронасоса;

своевременно менять износившийся приводной ремень гидроусилителя руля, чтобы он не порвался в самый неподходящий момент – где-нибудь в дальней дороге. Если проявляются толчки и удары в рулевое колесо – то это характерный признак растянутого, изношенного приводного ремня гидронасоса. Когда ремень проскальзывает, то насос начинает работать рывками, и масло поступает в систему с хорошо различимой пульсацией.

Масло для ГУРа

Жидкость, которая заливается в систему гидроусилителя руля, играет роль не только рабочего тела всего механизма, но ещё и смазки для насоса. В связи с этим, при её доливках либо заменах необходимо использовать масла, рекомендованные производителями, чтобы не допустить преждевременного выхода насоса из строя.

В теории, рабочей жидкостью ГУРа можно пользоваться весь срок эксплуатации автомобиля (как и маслом в коробке переключения передач). Однако на практике рекомендуется всё-таки периодически (примерно раз в 3-5 лет) менять масло гидроусилителя.

Ведь в ходе эксплуатации ГУРа всегда повышается температура его элементов. За счёт этого греется и рабочая жидкость, что ведёт к ухудшению её физических свойств. Присадки в её составе ведь деградируют от нагрева и трения, и гидравлическая жидкость постепенно начинает терять свои качества.

Когда при контроле состояния масла ГУРа в нём замечены мелкие посторонние частицы, или чувствуется горелый запах – это значит, что точно настало время для замены, и произвести её нужно как можно быстрее.

Менять надо масло и тогда, когда проявились признаки неисправности в гидроусилителе. Это тяжёлый ход руля, шумная работа насоса. Они говорят о том, что во время работы появиляются воздушные пробки, и надо масло поменять либо долить.

Объём рабочей жидкости при полной её замене не превышает полутора литров. Для масла ГУРа замеряется два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это та точка, при которой температура рабочей жидкости находится в пределах от 0 до 30-ти градусов. Уровень горячий – та точка, при которой температура масла находится в пределах от 50-ти до 80-ти градусов.

Масло для ГУРа

Масло, которое заливается в систему гидроусилителя руля – это универсальные жидкости ATF или Multi HF, которые применяются не только в ГУРах, но и в автоматических коробках переключения передач. Любо – специализированные масла, разработанные специально и только для гидроусилителя, которые маркируются как PSF.

Выбирая масло для ГУРа, лучше ориентироваться на рекомендации автопроизводителя, и делать указание из сервис-книжки машины «выбором №1».

Как и моторное масло, рабочие жидкости для ГУРов могут делаться на минеральной, полусинтетической или синтетической основе. Выбирать надо тот, что рекомендован именно для данной модели автомобиля, во избежание возможного несоответствия химического состава разных рабочих жидкостей и, соответственно, повреждения металла отдельных элементов системы или резиновых уплотнителей.

Гидроусилитель руля стал для автомобилистов всего мира счастливой возможностью крутить руль практически без мускульных усилий – что называется, «двумя пальцами». А особенно – для автомобилисток.

Комфортное и лёгкое управление машиной превратились из роскоши в общераспространённый стандарт. ГУР надёжен и безотказен, однако, как и любой механизм, требует некоторого минимального внимания к себе, своевременного ухода и устранения неисправностей.

Читайте также: