Гидравлический усилитель руля: Гидроусилитель рулевого управления: устройство и принцип работы

Содержание

Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля? — Лайфхак

  • Лайфхак
  • Эксплуатация

Во всех современных машинах стоит либо гидро-, либо электроусилитель рулевого управления. В чем преимущества того или другого, и какое из этих устройств более предпочтительно?

Для начала разберемся с конструктивными различиями между гидроусилителем (ГУР) и электроусилителем (ЭУР) рулевого управления. Гидроусилитель действует благодаря специальному насосу (с приводом от двигателя) поддерживающему в его системе рабочее давление. Как только вы начинаете поворачивать руль в ту или иную сторону, специальной конструкции гидропривод начинает подталкивать рулевой вал в ту же сторону. Крутит в другую — гидравлика давит уже в противоположном направлении.

Когда рулевое колесо «стоит на нуле» — никто никуда не давит. Электроусилитель, по сути, состоит из специального электромотора, установленного на рулевом валу да электроники, управляющей им. В зависимости от сигналов от датчика, следящего за малейшим отклонением баранки от «нулевого» положения, электромотор получает команду проворачивать руль в ту или другую сторону. С точки зрения автопроизводителя, ГУР — более мощное устройство. В отличии от ЭУР, его можно устанавливать на мощные внедорожники и грузовики.

Электроусилитель более компактен, легок и экономичен, нежели ГУР. Зато гидроусилитель руля дешевле в производстве, нежели ЭУР. У электроусилителя по определению нет «гидравлических» заморочек вроде протечек жидкости из негерметичных шлангов и соединений, загрязнения фильтра и прочего. Однако в случае поломки ремонт или замена электроусилителя обойдется дороже.

Для водителя разница между ГУР и ЭУР проявится, в первую очередь, в том, что электрическая система будет чуть более отзывчива на действия водителя. Только с электроусилителем автопроизводитель может организовать для водителя возможность регулировать «отзывчивость руля» по его вкусу. Кроме того, на беспилотных авто используют исключительно ЭУР. Зато ГУР обеспечивает водителю более «натуральную» обратную связь от колес, позволяя чувствовать пределы возможностей машины. Кроме того, ГУР не чувствителен к удары и вибрациям от плохой дороги. ЭУР в жестких условиях эксплуатации может выйти из строя.

58188

58188

5 сентября 2017

460684


ᐉ Гидравлический усилитель рулевого управления с электронным управлением

Чем выше скорость автомобиля, тем меньшие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу, чтобы изменить направление движения, что может привести к потере управляемости. Такая принципиальная закономерность характерна для всех систем рулевого управления (с постоянным и переменным передаточным отношением). Поэтому при разработке рулевого управления принимаются компромиссные решения.

Для улучшения управляемости автомобиля следует повышать крутящий момент при высоких скоростях и сводить его до минимума при малых скоростях движения и при парковке. Для выполнения этих требований современные легковые автомобили оснащаются гидроусилителями с электронным управлением и регулированием типа Servotronic. Эта система регулирует усилия на рулевом колесе в зависимости от скорости автомобиля.

Рис. Зависимость момента на рулевом колесе от скорости движения автомобиля при применении гидроусилителя типа Servotronic. Нулевая скорость соответствует парковке.

Усилитель руля Servotronic создан на базе обычного гидроусилителя. Измененная конструкция клапана управления с поворотным золотником позволяет реализовать принцип непосредственной гидравлической обратной связи. Применением электрогидравлического преобразователя и соответствующим приспособлением клапана управления удалось обеспечить зависимость степени усиления от скорости автомобиля.

Необходимое для работы системы Servotronic давление рабочей жидкости порядка 130 кгс/см2 создается гидронасосом обычной конструкции. Под этим давлением рабочая жидкость поступает к поворотному золотнику 7 клапана управления.

В свободном состоянии торсион удерживает клапан управления в среднем (нейтральном) положении.

Рис. Схема рулевого управления оборудованного гидроусилителем с электронным управлением:
1,7 – поворотный золотник; 2,5 – торсион; 3 – электронный блок управления; 4 – датчик сигнала скорости; 6 – штифт; 8 – насос гидравлический; 9 – резервуар; 10 — предохранительный и перепускной клапан; 11 – реактивный поршень; 12 – электромагнитный клапан; 13,18 – распределительная втулка; 14 – правая полость силового цилиндра;15 — левая полость силового цилиндра; 16 – подвод жидкости к правой полости; 17 – подвод жидкости к левой полости; 19- поршень; а – нейтральное положение; б – поворот вправо; в – поворот влево

В блоке клапана управления находится торсион 5. Верхняя часть торсиона соединена штифтом с золотником 7. Нижняя его часть соединена также штифтом с ведущей шестерней 19 и с втулкой распределителя 13. Торсион связан с рулевым валом через карданный шарнир. Соединения торсиона выполнены посредством штифтов 6.

Рис. Соединения торсиона:
5 – торсион; 6 – штифт; 7 – поворотный золотник; 13 – распределительная втулка; 19 – ведущая шестерня

Подаваемая гидронасосом рабочая жидкость поступает через входное сверление в корпус клапана управления и далее через кольцевой паз и радиальные отверстия в распределительной втулке клапана к регулирующим кромкам золотника. При нейтральном положении клапана рабочая жидкость перетекает через приточные кромки золотника 1 и поступает во все продольные пазы распределительной втулки и далее мимо сливных кромок золотника в его сливные пазы. Через эти пазы рабочая жидкость отводится в сливную полость и далее в бачок. При этом правая и левая полости силового цилиндра оказываются соединенными между собой через подключенные к ним трубопроводы и кольцевые пазы в корпусе клапана.

При повороте рулевого колеса налево создаваемый водителем крутящий момент передается на торсион 2, верхний конец которого соединен штифтом 6 с поворотным золотником, а нижний конец – с распределительной втулкой 18 и приводной шестерней рулевого механизма. В результате торсион скручивается подобно стабилизатору при наезде одного из колес автомобиля на неровность дороги.

При закрутке торсиона золотник вместе с верхней частью торсиона поворачивается в распределительной втулке, изменяя относительное положение пазов золотника и перепускных отверстий втулки. По мере поворота золотника относительно втулки одни каналы открываются, а другие закрываются.

Рабочая жидкость поступает через щели, раскрывающиеся при перемещении приточных кромок, в продольные пазы и далее через отверстие в кольцевой паз и через трубопровод в правую полость 14 силового цилиндра. На поршень 19 воздействует давление жидкости, что облегчает поворот рулевого колеса.

При поступлении рабочей жидкости в правую полость силового цилиндра происходит ее вытеснение из левой полости в сливную магистраль. Если отпустить рулевое колесо, распрямляющийся торсион вернет золотник в нейтральное положение относительно распределительной втулки.

При повороте рулевого колеса направо рабочая жидкость поступает в левую полость 15 силового цилиндра и происходит ее вытеснение из правой полости.

Электронный блок управления системы Servotronic обрабатывает сигнал скорости автомобиля и изменяет в соответствии с ним ток управления электромагнитным клапаном 4. При повышении скорости автомобиля блок управления системы уменьшает ток управления электромагнитным клапаном. В результате этот клапан частично открывается и перепускает ограниченное количество рабочей жидкости из приточного кольцевого паза 5 в полость 9 над реактивным поршнем 8. При этом жиклер 6 препятствует сильному оттоку рабочей жидкости на слив, благодаря чему в полости над реактивным поршнем создается достаточно высокое давление. В зависимости от величины этого давления изменяется усилие, передаваемое поршнем на шарики и далее на втулку распределителя. Чем выше давление рабочей жидкости, тем большие усилия создаются усилителем и тем большие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу.

Действующее на реактивный поршень давление передается на шарики 7, которые установлены между ним и скошенными поверхностями центрирующей втулки 10, жестко соединенной с распределительной втулкой. Точное центрирование клапана управления особенно благоприятно при движении автомобиля по прямой. При вращении клапана управления, находящиеся под нагрузкой шарики противодействуют повороту золотника относительно распределительной втулки. Таким образом, гидравлический способ создания реактивных усилий используется для повышения момента на рулевом колеса до уровня, подбираемого индивидуально для каждой модели автомобиля.

При высоких скоростях движения ток управления снижается до нуля, в результате чего электромагнитный клапан открывается полностью. В результате на реактивный поршень действует максимальное давление, соответствующее его величине в приточном кольцевом пазе. В результате этого при повороте рулевого колеса на реактивный поршень действует повышенное давление рабочей жидкости. Если действующее на реактивный поршень давление достигло установленного для данного автомобиля предела, открывается ограничительный клапан 3, через который рабочая жидкость перетекает в сливную полость. При этом дальнейший рост давления прекращается.

Рис. Блок клапана управления:
1 – распределительная втулка; 2 – сливная полость; 3 – ограничительный клапан; 4 – электромагнитный клапан; 5 – приточный кольцевой паз; 6 – жиклер; 7 – шарик; 8 – реактивный поршень; 9 – полость над реактивным поршнем;10 – центрирующая втулка

При небольшой или нулевой скорости движения сила протекающего через электромагнитный клапан тока достигает максимальной величины, в результате чего электромагнитный клапан 4 закрывается и предотвращает поступление рабочей жидкости в полость 9 над реактивным поршнем. При этом в полости над реактивным поршнем поддерживается такое же давление, как и в сливной полости 2, так как они соединены между собой посредством жиклера 6. Таким образом клапан управления системы Servotronic действует так же, как обычный клапан с поворотным золотником. Так как действие реактивного поршня отсутствует, для поворота колес автомобиля требуются относительно небольшие усилия на рулевом колесе.

При воздействии на рулевой механизм силы в противоположном направлении, например, в результате наезда на неровность, усилитель действует как демпфер. В этом случае торсион закручивается под действием усилия, передаваемого на него через рейку и ведущую шестерню. При этом золотник поворачивается из нейтрального положения относительно втулки распределителя. В результате рабочая жидкость поступает под давлением в ту полость силового цилиндра, которая создает противодействие движению рейки.

Рис. Схема работы гидроусилителя при наезде на препятствие

Например, при переезде неровности на колесо автомобиля действует сила FA, которая стремится его повернуть вокруг точки D (по часовой стрелке). При этом на рейку передается сила FZ, которая поворачивает шестерню и закручивает торсион. В результате открывается проход рабочей жидкости под давлением в правую полость силового цилиндра, а левая полость сообщается со сливом. Действующая на поршень и рейку реактивная сила FR уравновешивает силу FZ и противодействует таким образом повороту колес автомобиля.

На привод насоса гидроусилителя затрачивается значительная мощность (5…7 л.с.), поэтому в целях экономии топлива в современных автомобилях применяют гидравлические насосы с приводом не от коленчатого вала, а от электродвигателя, который включается в работу по сигналу блока управления. Такая конструкция позволяет также повысить долговечность насоса гидроусилителя, так как он работает только во время поворота рулевого колеса.

Вопросы по теме


☰ История развития системы усилителя руля

Сначала автомобиль был не средством передвижения, а роскошью ручной сборки. Однако, как всегда бывает с инновациями, автомобили постепенно совершенствовались и подешевели. Преимущества автомобиля оценили обыватели и предприниматели, желающих купить машину становилось все больше.

Производители совершенствовали автомобили: разработали педальную группу, примитивную КПП, электрическое зажигание. Но рулевое управление по-прежнему отставало в развитии — чтобы крутить огромный руль, нужно было обладать недюжинной силой, а на ямах и высокой скорости авто теряло управление.

Гидроусилитель: с корабля — на легковой автомобиль/в массы

Еще в начале 19 века Роберт Гюрней предложил примитивный усилитель в виде вспомогательной тележки, которая через дышло крепилась к передней оси тяжеленного парового омнибуса. Водитель управлял колесами тележки, а та, в свою очередь, управляла осью омнибуса. Такой усилитель был прорывом — теперь транспортным средством мог управлять всего один человек, а не два-три.

Паровой омнибус

Тем не менее, между усилителем Гюрнея и гидроусилителем руля — пропасть в сто лет.

Первые гидроусилители в более-менее привычном для нас виде появились на морских судах в 19 веке. Аналогичную систему во время Первой мировой безуспешно пытались адаптировать для броневиков и грузовиков, но она была слишком громоздкой и сложной.

ГУР Фрэнсиса Дэвиса — первый запатентованный усилитель в Америке. Инженер значительно упростил систему: вместо аккумуляторов давления он предложил непрерывно работающий насос, внедрил регулирующие клапаны, которые открыты постоянно. Принцип действия ГУРа начала ХХ века такой же, как сейчас: когда водитель поворачивает руль, торсион скручивается, открывая при этом отверстия в золотнике и направляя жидкость в правую или левую полость гидроцилиндра — чем больше угол поворота руля, тем сильнее открывается канал.

Такое решение упростило конструкцию и позволило начать серийное производство гидравлических систем усилителя руля. Первый ГУР Дэвис установил на собственный автомобиль и продемонстрировал, что управлять машиной стало легко и комфортно.

Компания Cadillac первая заинтересовалась разработкой Дэвиса — быстрые 16-цилиндровые автомобили были невероятно тяжелыми.

Несколько лет инженер не слишком успешно работал в GM — развитию помешала Великая депрессия, для компании оказалось накладно производить дорогостоящую тонкую гидравлику.

К началу Первой мировой войны систему ГУР усовершенствовали для серийного производства: Дэвис разработал гидроусилители 10-ти типов для Buick и Chevrolet.

После войны разработками Дэвиса воспользовалась компания Chrysler, и в 1953 году уже миллион американских автомобилей оснастили гидроусилителем руля.

В Европе с усилителями руля все было сложно вплоть до 60-х годов ХХ века — их просто не было. Грузовые автомобили оснащались редуктором, водители же легковушек качали бицепсы, вращая руль. Только в 80-х годах, когда авто “потяжелели” (и основная масса переместилась к передней оси) и стали гораздо быстрее, возникла острая необходимость в усилителе руля.

Концепция гидроусилителя руля, которую предложил Дэвис, практически не изменилась до сегодня. Дальнейшие усовершенствования системы касались комфорта и точности управления, снижения потерь привода на работу ремня, насоса ГУР, распределителя. Например, из многообразия насосов производители выбрали шиберный (пластинчатый) из-за его производительности и долговечности и снизили потери мощности на привод, используя электропривод насоса (ЭГУР). Несмотря на эффективность, электро-гидравлическая система не стала популярной, т.к. была слишком сложной и дорогой в производстве.

ZF предложила свой вариант ГУР с насосом и сервотроником, который позволял регулировать усиление. В этой системе усовершенствовали золотник, в конструкции появился дополнительный поршень — он регулировал раскрытие каналов золотника. “Послушание” рулевого управления было безупречным, но проблему потери мощности эта система не решала.

ГУР и ЭУР

Электроусилитель — хорошо забытое старое

Электроусилитель руля считается инновационной системой, которая постепенно вытесняет гидравлику. Тем не менее, электрические усилители появились еще в 1903 году на … грузовиках. Идея установить электромотор на рулевую рейку или колонку, а вместо золотника использовать потенциометр оказалась гениально простой. Но электрика в начале ХХ века сильно отставала в развитии от пневматики и гидравлики, генератор еще не придумали, поэтому об электроусилителях забыли на 85 лет.

В 1988 небольшой автомобильчик Suzuki Cervo оснастили полностью электрическим усилителем. Разработку тут же купила Mitsubishi. Система не была совершенной: электродвигатель усилителя перегревался, электрическая часть была ненадежной. Производители подобрали подходящие двигатели, усовершенствовали алгоритм усиления, увеличили мощность элементов системы — и решили проблемы с надежностью.

ЭУР считается более “продвинутым”, потому что:

  • в системе не используется масло, в конструкции нет шлангов, бачка, насоса;
  • распределяет усилие, ориентируясь на максимум точных данных с датчиков крутящего момента, угла поворота руля, скорости;
  • включается только при определенных условиях, экономит топливо;
  • является основой для разнообразных систем активной безопасности: ESP, автоматической парковки, аварийного управления и т.д.

В автосреде часто спорят, какой усилитель лучше — гидравлический или электрический. Адепты гидравлики отмечают, что в ГУР нет электроники, которая “глючит”, выдает ошибки check по поводу и без, дорогая в ремонте. Приверженцы электроники утверждают, что нет ничего хуже визжащего усилителя, возни с маслом и неэстетичных трубок под капотом.

Правда, как всегда, где-то посередине: плюсы и минусы есть у обеих систем. Но учитывая, что высокие технологии завоевывают все сферы жизни, электроусилители, скорее всего, продолжат эволюционировать.

Популярные разновидности систем усилителей рулевого управления

Многие автомобилисты со стажем прекрасно помнят о том, как сложно было в прошлом управлять автомобилями, которые не оснащались гидроусилителем руля. Действительно, если бы для рулевого управления требовалось столько же усилий, сколько требуется в действительности на поворот передних колёс, то процедура управления автомобилем не доставляла бы нам никакого удовольствия. Специально для упрощения управления были разработаны усилители руля, о современных модификациях которых мы и поговорим в этой статье.

Используемые сегодня усилителя руля позволяют существенно уменьшить необходимое усилие для поворота руля, при этом вся рулевая система отлично защищена от ударов и вибрации, которые неизменно возникают при использовании автомобиля на разбитых дорогах.

В настоящее время на автомобилях используется три различных типа усилителей рулевого управления:

1. Гидравлические.

2. Электрогидравлические.

3. Электрические усилители.

Первоначально использовались простейшие гидравлические устройства, которые впервые появились в США еще в середине прошлого века. Это надежная и простая в ремонте конструкция, которая с успехом использовалась на протяжении многих десятков лет.

В девяностых годах прошлого века появилось новое поколение электрогидравлических рулевых усилителей, в которых часть работа выполнялась электродвигателями, что, по замыслу инженеров, должно было повысить эффективность использования таких автомобилей. Однако электрогидравлические рулевые усилители зарекомендовали себя не с лучшей стороны. Они не отличались надежностью, были сложны в ремонте и эксплуатации, при этом не было каких-либо существенных преимуществ в сравнении с классической гидравликой у автомобилей, оснащенных такими технологиями.

Лишь в начале двухтысячных годов появились первые электрические усилители, которые пользовались большой популярностью у автовладельцев, они обеспечивали не только простоту управления автомобилем, но и повышали безопасность на высокой скорости.

Рассмотрим поподробнее такие современные технологии усилителей рулевого управления.


Гидравлический усилитель

Гидравлические усилители, несмотря на свою относительную простоту конструкции, отличаются эффективностью, при этом они надежны и просты в использовании. Такой усилитель включает бачок с гидравлической жидкостью, а также насос с приводом от двигателя, который и отвечает за нагнетание в системе необходимого давления. Принцип действия таких гидравлических усилителей чрезвычайно прост. Используемая помпа обеспечивает давление в системе гидравлики, что путем воздействия на рулевую рейку существенно упрощает вращение руля.


Преимущества гидравлических усилителей:

1. Точное управление.

2. Безопасность при отказе гидроусилителя.

3. Амортизация ударов и полная защита рулевой колонки от повреждения.

4. Упрощение маневрирования на низкой скорости.

Однако и недостатки у таких гидравлических усилителей всё же имеются. Это ненадежность гидравлических трубок, что приводит к протечкам и необходимости ремонта. Также постоянно работающий гидродвигатель усилителя приводит к увеличению расхода топлива.

Электрогидравлические усилители

Электрогидравлический усилитель представляет собой модернизированную технологию гидравлики, в котором привод насоса осуществляется не от двигателя, а от электромотора. Подобное позволяет существенно сократить расход топлива, причём экономия может составить порядка 1 литра бензина на 100 километров пробега автомобиля.

В таких электрогидравлических усилителях насос работает не постоянно, а лишь при изменении положения руля. При этом механическое соединение рулевой колонки и рейки сохраняется, соответственно обеспечивается качественная обратная связь водителя с дорогой.


Преимущества электрогидравлических усилителей рулевых управлений:

1. Эффективность.

2. Экономия топлива.

3. Точность.

4. Информативность.

Недостаток у электрогидравлического усилителя – это ненадежность используемого электрооборудования, что приводит к необходимости частого ремонта, а сама система крайне критична к качеству сервиса.

Электрические усилители руля

Основой такого механизма является специальный электропривод, который передает соответствующие сигналы от рулевой колонки на рейку и к сервоприводу каждого колеса. В зависимости от своей модификации у такого электрического усилителя может отсутствовать прямая связь между баранкой и рулевой рейкой.

Принцип действия электрического усилителя чрезвычайно прост. Вращение рулевого колеса измеряется соответствующими датчиками, после чего сигналы передаются электронному блоку управления и в последующем пересылаются на электродвигатель, вращающий рейку.


Преимуществом данной технологии является следующее:

1. Экономия расхода топлива.

2. Наличие обратной связи с дорогой.

3. Возможность изменения передаточного числа на высокой и низкой скорости.

4. Надежность используемого оборудования.

В сравнении с электрогидравлической системой последнее поколение усилителей отличаются лучшей надежностью, при этом отсутствие механической связи рулевой колонки и рейки избавляет водителя от вибрации и ударов на руле, которые могут возникать при эксплуатации автомобиля на разбитых дорогах.

Большинство новых автомобилей сегодня оснащаются именно таким электрическим усилителем руля, что объясняется простотой обслуживания, надежностью и эффективностью такой системы.

Выводы

На сегодняшний день именно электрические усилители руля являются самыми надежными и практичными. Использование данной технологии позволяет обеспечить существенное упрощение управление автомобилем, при этом на малых скоростях руль от упора до упора делает около одного-полутора оборотов, тогда как на высокой скорости управление становится максимально острым и информативным. Современные электрические усилители руля обеспечивают удобство управления автомобилем вне зависимости от скорости машины, при этом водитель получает полный контроль над транспортным средством, отличную обратную связь и возможность значительной экономии топлива в сравнении с использованием классических гидравлических усилителей руля.

29.12.2017

Усилитель рулевого управления: история регулятора ваших мышечных усилий


Не зря первой компанией, заинтересовавшейся в устройстве, стал именно Cadillac – ведь шестнадцатицилиндровые монстры не только ездили быстро, они еще и были очень тяжелыми. В 1934 году Дэвис стал работать на General Motors. Однако ввиду большой стоимости тонкой гидравлики и экономического кризиса, вызвавшего падение продаж автомобилей, гидроусилитель не стал частью стандартной комплектации автомобилей GM, а конструктор уже в 1936 ушел в компанию Bendix и там продолжал совершенствовать свою систему.

К 1939 году были разработаны системы гидроусиления дести типов, и две из них проданы корпорации GM для экспериментальной установки на автомобилях Buick. В 1940 году они были вновь востребованы на бронеавтомобилях Chevrolet, и в результате к концу войны более 10 тысяч машин были оснащены ими, а конструкция была действительно отлажена для массового производства.

После войны корпорация Chrysler начала разработку своего собственного усилителя на базе уже просроченного патента Дэвиса. Разработка была показана на модели Crysler Imperial, и получила название Hydraguide в 1951 году. Сразу после этого компания GM заключила сделку с Дэвисом об использовании его разработок на машинах ее марок, и к 1953 году по дорогам уже бегал первый миллион машин с гидроусилителями руля. Пожалуй, это тот случай, когда конкуренция безусловно полезна – к 1956 году каждый четвертый продававшийся в США автомобиль имел гидроусилитель, что неудивительно, учитывая рост массы и мощности.

А вот в Европе дела продвигались не так хорошо. Например, компания Цанрадфабрик, более известная как ZF, выпускала простые рулевые редукторы без гидроусилителей для машин с нагрузкой на ось до 6,5 тонн, а значит, даже водители тяжелых грузовиков тогда обходились без «помощников». Ситуация начала меняться только в середине шестидесятых, когда увеличение требований к труду водителей грузовиков привело к появлению спроса на системы гидроусиления. А вот на легковых машинах водители справлялись в основном своими силами вплоть до восьмидесятых годов, когда рост снаряженной массы машин, их скоростей, требований к безопасности и переход на передний привод, а значит и рост массы, приходящейся на переднюю ось, привели к необходимости внедрения усилителей рулевого управления даже на малолитражках.

Особенности конструкции

Конструкция гидроусилителя, предложенная Дэвисом, оказалась настолько удачной, что, по большому счету, мало изменилась до нашего времени.

Суть идеи Фрэнсиса Дэвиса состояла в том, что поток масла от насоса идет постоянно, а не только тогда, когда требуется создать давление. При повороте руля начинает скручиваться торсионный стержень, связывающий вал рулевой колонки и редуктор рулевого управления. При этом в золотниковом распределительном механизме открываются отверстия, направляющие жидкость от насоса в правый или левый рабочий цилиндр гидроусилителя. Чем больше закручивание торсиона, тем больше отверстий золотника открывается, и тем больше насос помогает вращать руль. Основные усилия в совершенствовании этой простой схемы были направлены на уменьшение потерь в системе привода, составляющих не менее 90 ватт даже на самых современных системах, обеспечение более комфортного регулирования усилия на руле, увеличение степени помощи при маневрировании на малой скорости и «утяжеление» руля на трассе.

Дальнейшие усовершенствования

Уменьшение затрат на привод шло по пути совершенствования гидравлики, насоса и его привода. Типичные затраты на привод – это потери на работу передачи, например, ремня (около 10 ватт), потери в насосе (для самых совершенных систем это 40 ватт в простое) и потери в распределительном механизме (это еще 20 ватт). Более ранние системы потребляли заметно большую мощность – так, отчет об испытаниях большого мотора V8 компании GM говорит о почти 500 ваттах потерь мощности при установке на мотор насоса гидроусилителя. Можете себе представить, каков был размер проблемы при использовании не вполне исправных или менее совершенных компонентов.

Для снижения затрат на привод насоса ГУР, когда усиление не требуется, и, собственно, регулирования степени усиления рулевого привода в первую очередь начали совершенствовать насос. Первые системы насосов переменной производительности пришли из систем гидропривода и оказались излишне сложными для массового применения на легковых машинах, но иногда встречаются на грузовиках. Конструкции могут быть различными – лопастными, радиально- или аксиально-поршневыми, но их все объединяет сложность и редкость, поэтому они не устанавливались на легковые машины ввиду большой массы, размеров и цены. Компактным вариантом такой конструкции является, например, насос ГУР Subaru, где шиберный насос имеет внешнее кольцо, которое может менять свое положение относительно центра ротора.


Для чего автомобилю гидравлический усилитель руля?

Наверняка, многие владельцы автомобилей слышали, или даже знают, что все современные автомобили оснащаются системой гидроусилителя руля. Давайте разберемся по-подробнее, что это за система и для чего она нужна в автомобиле.

Главной функцией гидравлического усилителя руля (ГУР) в автомобиле является облегчение управления рулевым колесом, плавное совершение поворотов и сохранение необходимого направления движения. ГУР позволяет без особых усилий управлять автомобилем, смягчая при этом удары при наезде на неровности дороги.

Устройство ГУР

Гидроусилитель руля состоит из следующих узлов:

  • Насос гидроусилителя и бачок с гидравлической жидкостью. Для приведения в действие насоса обычно используется приводной ремень от шкива коленчатого вала;
  • Специальные соединительные гидравлические трубопроводы высокого и низкого давления.
  • Рулевой механизм, в состав которого входит золотниковый управляющий узел и гидроцилиндр.

Как работает гидроусилитель руля?

Рассмотрим принцип работы ГУР. При движении автомобиля насосом гидроусилителя создается давление в системе рулевого управления. При повороте руля распределителем рулевого механизма подается поток гидравлической жидкости к одному из поршней гидроцилиндра, создавая перепад давления, и перемещая рулевую рейку. Соответственно, колеса автомобиля поворачивают в ту или иную сторону.

Поэтому для осуществления поворота водителю не требуется прикладывать большого усилия. Колеса можно легко повернуть, даже, если  автомобиль не двигается. Конечно, при этом двигатель автомобиля должен работать.

Советы по эксплуатации и обслуживанию ГУР.

  • Чтобы снизить вероятность отказа системы рулевого управления, следует периодически проверять уровень гидравлической жидкости в бачке гидроусилителя. Уровень жидкости (при прогретом двигателе) должен быть не выше максимальной и не ниже минимальной отметки.  Если уровень жидкости снизился ниже минимального, необходимо долить жидкость в бачок и проверить целостность системы гидравлического контура (целостность и эластичность шлангов, прочность их крепления и др.).
  • Опытные водители также советуют, примерно, 1 раз в два года полностью заменять рабочую жидкость в системе ГУР. Это позволит значительно увеличить срок службы ГУР.
  • Ни в коем случае нельзя удерживать рулевое колесо автомобиля в крайних положениях более 5 секунд. Это может вызвать перегрев жидкости и выход всей системы из строя.
  • В современных автомобилях в качестве гидравлической жидкости используется жидкость для гидроусилителей (Power steering fluid, PSF) или жидкость для автоматических трансмиссий (Automatic transmission fluid, ATF).

Заливать жидкость в бачок нужно строго в соответствии с рекомендациями завода производителя вашего автомобиля. Доливать можно только ту жидкость, которая была залита ранее. Если вы не знаете точно, какая жидкость была залита в гидравлическую систему, то лучше всего заменить ее полностью.

Ни в коем случае нельзя смешивать жидкости разных цветов, а также синтетические и минеральные (даже, если они одного цвета!).

Гидравлический усилитель руля (ГУР)

Гидравлический усилитель руля (ГУР) не только обеспечивает комфорт водителя, но и повышает безопасность движения автомобиля. Он помогает сохранить контроль над автомобилем даже в случае разрыва передней шины. Надежность этого дорогостоящего устройства зависит от своевременного обслуживания и необходимого ремонта.

К появлению усилителей руля привела необходимость снизить усилие, прилагаемое водителем к рулевому колесу, что особенно важно для грузовых автомобилей. Даже при сложном устройстве и, как следствие, высокой стоимости гидроусилители получили большое распространение благодаря тому, что помимо основной функции гидроусилители:

  • позволяют уменьшить передаточное отношение рулевого механизма. Это снижает количество оборотов руля между его крайними положениями и, соответственно, увеличивает маневренность;
  • смягчают удары, передаваемые на руль от неровностей дороги, это снижает утомляемость автолюбителя и помогает удержать руль даже при разрыве передней шины;
  • сохраняют возможность управления при выходе усилителя из строя;
  • обеспечивают «чувство дороги» и кинематическое следящее действие (см. ниже).

Купить гидроусилитель можно по различной цене.

Устройство гидроусилителя

Усилитель руля (рис.1) представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из нескольких элементов.

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости в системе гидроусилителя. Наибольшее распространение получили пластинчатые насосы (рис. 2) во многом благодаря их высокому к. п. д., а также низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а привод насоса осуществляется ременной передачей от коленчатого вала. Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости в необходимую полость гидроцилиндра, а также обратно в бачок. Если золотник распределителя (подвижный элемент) перемещается при этом поступательно — распределитель называют осевым, если вращается, то роторным. Он может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Распределитель — это прецизионный (высокоточный) узел, и он очень чувствителелен к загрязнению масла. Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса авто. Может быть встроен в рулевой механизм автомобиля или располагаться между кузовом и элементами рулевого привода. Рабочая жидкость (специальное масло) передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем расположен фильтрующий элемент, а в пробке — щуп для определения уровня. Соединительные шланги обеспечивают циркуляцию жидкости по системе усилителя. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и гидроцилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя. В современных автомобилях электронный блок (на рисунке не показан) корректирует работу гидроусилителя в зависимости от скорости движения. Это дополнительно повышает безопасность на высокой скорости, так как водителю сложнее резко (непроизвольно) повернуть руль и, соответственно, отклонить автомобиль от траектории.

Схема работы гидроусилителя

Работа гидроусилителя с осевым распределителем (без электронного блока) схематично представлена на рис. 2.

При неподвижном рулевом колесе (рис. 2, а) золотник удерживается в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружинами. Полости распределителя соединены между собой так, что жидкость свободно перетекает из нагнетательной магистрали в сливную. Насос усилителя работает только на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колес. При повороте руля (рис. 2, б) золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Под действием жидкости поршень со штоком поворачивает колеса. Они, в свою очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движения золотника. Как только рулевое колесо перестает вращаться, золотник останавливается и корпус его «догоняет». Восстанавливается нейтральное положение распределителя, при котором опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот колес. Так реализуется кинематическое следящее действие усилителя — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водителем при вращении руля. «Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через гидроусилитель к рулю. Дает информацию об условиях, в которых происходит поворот колес. Для этого, как и на автомобиле без усилителя, на скользкой дороге руль должен поворачиваться легче, чем на сухом асфальте. «Чувство дороги» (силовое следящее действие) помогает водителю правильно работать рулем в любых условиях. Для его осуществления в различных конструкциях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры или реактивные шайбы (рис. 2, б). Чем больше сопротивление повороту колес, тем выше давление в цилиндре и распределителе. При этом одна из реактивных шайб с большим усилием стремится вернуть золотник обратно в нейтральное положение. В результате руль становится «тяжелее». При наезде на препятствие (например, камень, бордюр и т.п.) оно воздействует на управляемые колеса, стремясь их повернуть, что особенно опасно на высоких скоростях. Колеса, начав вынужденный поворот, перемещают корпус распределителя относительно золотника, перекрывая сливную магистраль. Масло под давлением поступает в полость цилиндра. Поршень передает усилие на колеса в обратном направлении, не позволяя им поворачиваться дальше. Так как ход золотника небольшой (около 1 мм), то и автомобиль практически не изменит направление движения. Гидроусилитель руля не только облегчает водителю поворот колес, но и оберегает пальцы его рук от ударов спицами руля при наездах на препятствия. Небольшой толчок на руле все же будет ощущаться из-за реактивных шайб, давление над которыми возрастет. В случае прекращения работы насоса (например, при обрыве ремня привода) возможность управления автомобилем сохраняется. Усилие от рулевого механизма в этом случае будет передаваться самим золотником на корпус распределителя и далее на колеса. Жидкость, перетекая через перепускной клапан (на схеме не показан) из одной полости гидроцилиндра в другую, практически не будет препятствовать повороту колес. Но так как гидроусилитель не работает, руль становится «тяжелее». Принцип работы гидроусилителя с вращающимся (роторным) золотником аналогичен вышеописанному.

Для того чтобы гидроусилитель не вышел из строя гораздо раньше времени, необходимо следить за его работоспособностью — если она в норме, усилие на руле будет значительно меньше, чем при выключенном двигателе, а также соблюдать требования инструкции по эксплуатации автомобиля и проводить следующие операции:

  • проверять уровень масла в бачке;
  • проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода;
  • следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки;
  • заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1-2 года. Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла.

Во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо:

  • удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с — это может вызвать перегрев масла;
  • длительно эксплуатировать автомобиль с неработающим насосом — это приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим.

При появлении первых признаков неисправности гидроусилителя необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить. К примеру, возможна замена жидкости или масла. Неисправности узлов рулевого гидроусилителя ( к примеру, прокачка) требуют для ремонта квалифицированного персонала и высокоточного оборудования, поэтому он возможен только в специализированных мастерских и наличия ремкомплектов. Целесообразность ремонта или замены узла определяется его ценой. В большинстве случаев для отечественных автомобилей по стоимости выгодней приобретение нового узла, для иномарок же — ремонт может обойтись дешевле.

Марки с гидроусилителем: ВАЗ 2110, ВАЗ 2114, Нива, ГАЗ 3110, УАЗ, ЗИЛ, МАЗ, Мерседес, Фольксваген, Форд, Ауди (Audi), Тойота (Toyota), Ниссан (Nissan), Опель, Рено, БМВ (BMW).

Бизнес-информация о фирме «Газ на Авто» Фирма «Газ на Авто» в Самаре предоставляет клиентам услуги: тех. обслуживание бензиновых двигателей авто отечественного и инностранного производства, ходовой части автомобилей, ремонт автомашин «ГАЗ», газобаллонное оборудование всевозможных фирм производителей, программирование электронных блоков систем управления ДВС. А также сварка MIG, ремонт, регулировка других устройств автомобилей. Звоните, если есть заинтересованность в таких услугах и товарах, как: кузовной капремонт автомашин «ГАЗ» и их электрооборудования, диагностика и регулировка бензиновых двигателей и карбюраторных систем, рекомендации по эксплуатации ДВС, монтаж газобалонного оборудования, покраска автомобиля. Мало того, в группе «Газ на Авто» в Самаре потребители могут купить лучшее ГБО всех видов для разных марок автомобилей: КАМАЗ, Ford, Mazda, Citroen. «ГазАвто» оказывает услуги и поставку товаров в регионах: Самара, Кинель, Октябрьск, Бузулук, а также в прочих населенных пунктах Среднего Поволжья. На web-сайте структуры «ГазАвто-Самара» — http://www.gazavtosamara.ru имеются ответы на вопросы клиентов: цена, отзывы, акции, стандарты, покупка, контакты и реквизиты. Почему именно мы: весь товар в одном месте, качественные товары и услуги, низкий уровень цен.

Основы рулевого управления с гидроусилителем

Правильный выбор размера устройства определяет, сколько оборотов рулевого колеса необходимо для выполнения требуемого поворота. Эти устройства доступны от компактных до высокопроизводительных устройств для управления большими транспортными средствами. Также есть двухскоростное рулевое управление. Оператор может щелкнуть переключателем и переключиться между управлением по дороге и управлением по полю, что позволяет более точно регулировать рулевое управление при работе в ограниченном пространстве.

Eaton предлагает несколько специальных контуров для индивидуальной настройки вашего приложения:

  • Versa Steer : Аналогично 2-скоростному.Оператор может переключиться на Versa Steer и перейти от полного левого до крайнего правого менее чем за 1 оборот колеса.
  • Демпфирование цилиндра : Помогает сгладить рулевое управление на больших автомобилях.
  • Широкоугольное рулевое управление : Предназначено для автомобилей с шарнирно-сочлененной системой рулевого управления.
  • Q-Amp Load Sensing : Обеспечивает плавное управление на более высоких скоростях во время движения по дороге.

Что вы хотите, чтобы произошло, когда вы отпускаете руль? Вы хотите, чтобы транспортное средство реагировало как автомобиль, когда транспортное средство пытается вернуться к прямолинейному курсу? В терминологии Eaton это называется реакцией нагрузки .Вы хотите, чтобы колесо оставалось в текущем положении? В терминологии Eaton это называется реакцией без нагрузки . В режиме реакции без нагрузки, когда вы отпускаете рулевое колесо, автомобиль сохраняет текущую траекторию.

Чтобы правильно выбрать блок рулевого управления, вам нужно не только знать требуемый расход и давление, но и указать тип используемого насоса:

  • Насос постоянной производительности.
  • Насос переменной производительности.

Вы также можете заказать предохранительные клапаны, встроенные в рулевое управление, чтобы убедиться, что вы не создаете избыточное давление в рулевых цилиндрах.

При расчете потока рулевого управления также важно, чтобы вы могли надежно управлять рулевым управлением автомобиля, когда вы работаете на холостом ходу. Вы не всегда работаете на полных оборотах, когда вам нужно повернуть автомобиль, если вы занижаете поток рулевого управления, у вас может быть очень вялое рулевое управление, когда вы работаете на низких оборотах двигателя.

Когда придет время разработать новый комплект рулевого управления, у компании Cross Company есть опытная команда, которая может помочь вам решить, какое устройство обеспечит наилучший отклик в вашем приложении.

Что это такое и как это работает • D S Auto

Точно так же, как Apple iPhone изменил мобильную индустрию, рулевая рейка с гидравлическим усилителем является аналогом в автомобильной промышленности.

Автомобили являются чрезвычайно тяжелым объектом и могут весить до 1500 кг. Представьте, что вы пытаетесь управлять этим чудовищем голыми руками — это просто невозможно! Именно поэтому у нас есть рулевая рейка для начала, она сделала возможным .

Но это было не идеально.Если вы ездили на Perodua Kancil, вы знаете, как трудно было управлять автомобилем. Мы знали, что нам нужно вывести рулевую рейку на новый уровень. Ответом была рулевая рейка с гидроусилителем. Рулевая рейка давала возможность управлять автомобилем, но рулевая рейка с усилителем облегчала эту задачу.

Те, кто пробовал оба типа рулевых реек, наверняка оценят их влияние на нашу повседневную жизнь. И из-за этого эта технология стала настолько широко распространена, что все автомобили, произведенные в 21 веке, используют ту или иную форму гидроусилителя руля.

По состоянию на 2018 год у нас есть три типа усилителя руля: (i) гидравлический усилитель руля, (ii) электрогидравлический усилитель руля и (iii) электрический усилитель руля. Сегодня мы изучим и получим более глубокое понимание дедушки всех систем рулевого управления с гидроусилителем — рулевой рейки с гидравлическим усилителем: что это такое и как это работает.

Что такое гидравлический усилитель руля?

Вы знаете, инженеры могут быть весьма буквальными и практичными, когда дело доходит до именования вещей, и это действительно помогает понять вещи! Разберем слово за словом.

Слово « Гидравлика » — это просто причудливое обозначение жидкости, которое может означать воду, масло и т. д. В данном случае мы используем масло для гидравлического рулевого управления ярко-розового цвета для наших автомобилей.

Итак, у нас есть слово – «ГУР». Когда мы повышаем давление в рулевой жидкости и используем ее разумно (подробнее об этом позже), мы получаем дополнительную мощность , которая помогает нам управлять нашей машиной легче.

И вот оно!

По сути, гидроусилитель руля гидравлическая жидкость создает давление, чтобы дать нам дополнительную мощность, которая облегчает управление нашей машиной.Это эргономичное средство для улучшения контроля и безопасной маневренности.

Это рулевая рейка с гидравлическим усилителем – один из основных компонентов системы рулевого управления нашего автомобиля.

Так выглядит типичная рулевая рейка с гидроусилителем. Вот хитрый трюк. Чтобы узнать, гидравлическая ли это рулевая рейка, все, что вам нужно сделать, это обратить внимание на центр рулевой рейки. Если вы видите две металлические трубы, торчащие из рулевой рейки, вы знаете, что это гидравлический тип. Кроме того, вы не сможете сказать по картинке, но они на самом деле очень громоздкие.Длина каждой рулевой рейки может достигать 1,5 метра.

Подъем гидравлического усилителя руля – откуда взялась вся эта мощность?

Усилитель руля существует уже очень давно. Я говорю примерно о ста годах. Первое в мире рулевое управление с гидравлическим усилителем было запатентовано в 1876 году. Затем в 1902 году Фредерик У. Ланчестер усовершенствовал его.

В 1926 году Фрэнсис Дэвис стал первым человеком, которому удалось установить гидроусилитель руля на автомобиль .Он установил его в свой Pierce-Arrow 1921 года и проехал из Нью-Йорка в Лос-Анджелес всего за 12 дней. К сожалению, никто толком не увидел его потенциала, и он так и не был коммерциализирован. По крайней мере, до 1939 года, когда разразилась Вторая мировая война.

Фрэнсис Дэвис — отец гидравлического усилителя руля.

Во время войны люди начали искать способы лучше, быстрее и проще управлять своей тяжелобронированной боевой машиной. В поисках конкурентного преимущества в битве технология, лежащая в основе гидравлического усилителя рулевого управления, быстро получила известность. К моменту окончания войны в 1945 году 10 000 военных машин были оснащены гидроусилителем руля.

После испытаний и испытаний в таком крупном масштабе трудно не заметить потенциал этой относительно «новой» технологии. Так и случилось. В 1951 году Chrysler стал первым производителем автомобилей, выпустившим на рынок усилитель руля. Он был доступен для публики через их легковой автомобиль — Chrysler Imperial.

Chrysler Imperial 1951 года — первый коммерческий легковой автомобиль, оснащенный гидравлическим усилителем руля.Такая красота!

Вскоре после этого многие другие производители автомобилей, такие как General Motors, Toyota и Honda, быстро придумали свои варианты усилителей руля и внедрили их. И это приводит нас туда, где мы сейчас находимся. В 21 веке практически все автомобили оснащены гидроусилителем руля.

Если серьезно подумать, гидроусилитель руля — это технология, родившаяся в трудные времена и превратившаяся во что-то, что полностью изменило нашу жизнь к лучшему.Это действительно замечательно.

Как работает гидроусилитель руля?

Если вы совсем новичок в автомобильном рулевом управлении, я настоятельно рекомендую начать с «Как работает автомобильное рулевое управление» — сначала на простом английском языке. Это связано с тем, что обычная рулевая рейка без усилителя работает очень похоже на систему рулевого управления с гидравлическим усилителем .

Единственное отличие состоит в том, что гидроусилитель руля имеет несколько дополнительных деталей для обеспечения дополнительной мощности .Я говорю о…

  • Гидравлическая жидкость
  • рулевой резервуар
  • рулевой насос 0
  • роторный клапан
  • гидравлическая камера

рулевой резервуар

Точно так же, как у нас есть бензобак для бензина, у нас есть бак для жидкости рулевого управления. Всякий раз, когда мы используем жидкость, у нас всегда есть контейнер, в котором она хранится, когда мы ее не используем.

Здесь нет ничего особенного в этой части, и ее назначение также не требует пояснений. Но путешествие гидравлического усилителя руля начинается здесь. Когда мы заливаем жидкость для рулевого управления, мы заливаем ее в этот резервуар. Он удерживает жидкости и подает их к насосу рулевого управления по резиновым шлангам.

Резервуар для жидкости рулевого управления , обычно , это желтый контейнер со словом «жидкость для гидроусилителя руля», написанным на крышке.

Насос рулевого управления

Вы можете найти насос рулевого управления, прикрепленный к двигателю автомобиля, обычно рядом с автомобильным генератором и компрессором кондиционера.Подсоединяем насос рулевого управления к двигателю через ременно-шкивные механизмы с помощью моторного ремня.

Когда двигатель вашего автомобиля работает, ремень двигателя вращается по петле, что также приводит в действие насос рулевого управления. При этом насос всасывает жидкость рулевого управления из бачка для жидкости рулевого управления и создает в них давление.

Как именно они это делают? Что ж, я не хочу перегружать вас всеми мельчайшими деталями, но если вам интересно узнать больше, у нас скоро появится статья о насосе рулевого управления.На данный момент подумайте о насосе рулевого управления как о черном ящике. Мы заливаем жидкость рулевого управления низкого давления, а жидкость рулевого управления высокого давления выходит с другого конца.

Насос рулевого управления для гидроусилителя руля.

Эта жидкость рулевого управления под высоким давлением затем выходит из насоса рулевого управления через шланги рулевого управления и попадает в рулевую рейку, в частности, в поворотный клапан.

Поворотный клапан

Внутри рулевой рейки находится так называемый поворотный клапан. Поворотный клапан представляет собой высокочувствительный металлический корпус со стратегически расположенными отверстиями, который перенаправляет жидкость рулевого управления либо обратно в насос рулевого управления, либо в рулевую рейку.

Вот подробный взгляд на внутренние компоненты рулевой рейки с гидравлическим усилителем.

Думайте об этом как о дорожной полиции на оживленном перекрестке. Он сообщает рулевой жидкости, в какую сторону двигаться, в зависимости от того, куда вы поворачиваете руль. Вот как это работает…

  • Если рулевое колесо находится в исходном положении, поворотный клапан перенаправляет жидкость рулевого управления обратно в насос рулевого управления, и ничего не происходит.Цикл движения жидкости рулевого управления из бачка к насосу и поворотному клапану постоянно повторяется.
  • Но когда водитель поворачивает руль, поворотный клапан открывается, и жидкость рулевого управления из насоса рулевого управления перенаправляется. На этот раз он не возвращается к насосу рулевого управления, а выходит из поворотного клапана через линии подачи жидкости в одну из гидравлических камер рулевой рейки.

Гидравлическая камера

Поскольку жидкость рулевого управления из поворотного клапана перенаправляется в гидравлическую камеру, мы начинаем получать усиление! Но давайте сделаем шаг назад и посмотрим, как все это было.

В гидравлической камере прямо посередине находится гидравлический поршень. Он разделяет гидравлическую камеру на две равные части: левую и правую. Жидкость рулевого управления перенаправляется в эти две камеры, но вот в чем загвоздка — они не получают одинакового количества жидкости рулевого управления!

Когда на одной стороне гидравлической камеры больше жидкости рулевого управления, это создает перепад давления в камере. Затем жидкость рулевого управления толкает гидравлический поршень к более слабой стороне гидравлической камеры, и рулевая рейка перемещается соответствующим образом.

Теперь некоторые из вас могут задаться вопросом, почему возникает перепад давления.

Из-за динамики жидкости. Или, точнее, уравнение Бернулли. Чтобы дать вам метафору, которая поможет вам понять это, представьте себе две комнаты одинакового размера с подвижной стеной, которую вы можете толкнуть посередине. В одной комнате 50 человек, а в другой 100 человек. Поскольку в комнате так жарко и душно, я раздвигал стену, чтобы освободить место в своей комнате.Но эй, другая комната тоже хочет больше места! Очень быстро это превращается в перетягивание каната, когда более сильная команда толкает стену на другую сторону.

Во всяком случае, это «толкание стены» дает нам дополнительную силу. Так как оба конца рулевой рейки соединены с колесами автомобиля, при движении рулевой рейки вправо будут двигаться и колеса автомобиля. И… Вуаля ! Автомобиль меняет направление, и жидкость рулевого управления течет обратно в бачок для жидкости рулевого управления, чтобы повторить весь процесс снова.

И это, друзья мои, как работает гидравлический усилитель руля.

Неотъемлемые ограничения гидравлического усилителя рулевого управления — недостаточно хорошо?

Гидравлический усилитель руля потрясающий. Он обеспечивает столь необходимую помощь рулевого управления в наших повседневных поездках на работу. Но, как и все в этом мире… Ничто не идеально . Гидроусилителю руля тоже присущи недостатки.

Ограничение №1: несоответствие вспомогательной мощности.

К сожалению, мы не можем контролировать объем получаемой помощи.Мощная помощь, которую мы получаем, может быть не тем, что нам нужно.

Я объясню, что я имею в виду.

К настоящему времени мы все знаем, что автомобильный двигатель приводит в действие насос рулевого управления через ремень двигателя. Они связаны физически, и мы никак не можем контролировать, сколько энергии давать или не давать. Нравится вам это или нет, но скорость нашего насоса рулевого управления напрямую связана с оборотами двигателя автомобиля. Когда мы едем быстрее, обороты двигателя автомобиля увеличиваются, а насос работает быстрее. И наоборот, когда мы едем медленнее, обороты двигателя автомобиля уменьшаются, а насос замедляется.Теперь рассмотрим эти 3 сценария…

  • При движении на низкой скорости / в неподвижном состоянии
  • При движении на высокой скорости
  • При движении по прямой

При движении на низкой скорости или на холостом ходу нам требовалось усиление усиления, потому что управлять автомобилем без импульса сложнее. Но на самом деле обороты двигателя автомобиля на холостом ходу низкие, и поэтому мы получаем наименьшее количество вспомогательной мощности, например, при въезде и выезде с парковки.

При движении на высокой скорости полезно иметь более жесткое рулевое колесо, чтобы рулевое колесо ощущалось более твердым и устойчивым.Но при быстрой езде двигатель автомобиля перегружает насос рулевого управления, и мы получаем слишком много усилителя. Легкое нажатие на рулевое колесо может привести к избыточной поворачиваемости автомобиля в нежелательном направлении.

При прямолинейном движении нам вообще не нужен усилитель, потому что мы не поворачиваем машину. Но двигатель по-прежнему приводит в действие насос рулевого управления, нужно нам это или нет. Когда вы перемещаете ненужные детали, энергия тратится впустую, что снижает экономию топлива.

Ограничение № 2: склонность к утечкам

Есть еще одна проблема.

Из-за самой природы гидравлики нам нужна жидкость для рулевого управления, чтобы система работала. Жидкости очень коварны, куда бы они ни пошли, они найдут любую маленькую лазейку, чтобы сбежать. Это означает, что всякий раз, когда мы используем жидкость, вы можете быть уверены, что придет время, когда она начнет протекать.

Утечка жидкости является одним из наиболее распространенных и легко обнаруживаемых симптомов рулевой рейки.

В нашем случае не редкость обнаружить утечки жидкости рулевого управления на шланге рулевого управления, насосе рулевого управления или рулевой рейке всего через несколько лет эксплуатации.Когда это произойдет, вы начнете замечать, что руль становится труднее поворачивать. Или вам придется постоянно доливать жидкость для рулевого управления каждые 2 недели или около того.

Это лишь одна из многих проблем, с которыми мы можем столкнуться в гидравлической системе рулевого управления. Если вы хотите узнать больше, мы перечислили 7 основных проблем с рулевой рейкой, которые вы можете определить [с помощью видео!] специально для вас.

Прочтите, каждая минута стоит того.

Будущее гидравлической системы рулевого управления

Да, есть недостатки.Но гидравлический усилитель рулевого управления прошел долгий путь и сделал вождение проще и безопаснее, чем когда-либо прежде. Не знаю, как вы, а я уже не представляю вождение без гидроусилителя руля!

Технология великолепна, поэтому мы постоянно пытаемся ее улучшить. Или, по крайней мере, мы пытались. Плохая новость заключается в том, что мы достигаем зрелости для гидравлической системы рулевого управления из-за некоторых присущих ей ограничений.

Хорошей новостью является то, что именно из-за этого, , мы начинаем видеть переход к электронной системе рулевого управления с усилителем, потому что мы можем ввести гораздо больший контроль над всей системой рулевого управления с усилителем. Точно так же, как датчики ABS улучшили тормозную систему, мы можем сделать то же самое и с усилителем руля. И кто знает, может быть, это просто ступенька к беспилотному автомобилю в будущем. Но, это была бы другая история для другого дня.

А пока водите осторожно и разумно!

Электрическое и гидравлическое рулевое управление: всесторонний сравнительный тест — характеристика

ТРЭВИС РЭТБОУН, РОЙ РИЧИ

ТРЭВИС РЭТБОУН, РОЙ РИЧИ

Технологии — непостоянный друг, одной рукой подталкивающий нас вперед, а другой взимающий непомерную плату.Современные двигатели, которые впечатляют нас мощностью и эффективностью, отделяются от механических коробок передач, которые помогают им петь. Крепкие конструкции кузова защищают нас от опасности в случае аварии, но они настолько тяжелы и их трудно увидеть из-за того, что мы более склонны сталкиваться с опасностями, которых легко избежать на действительно мощных автомобилях. Электронные системы стабилизации и тяги прекрасны, за исключением случаев, когда их невозможно отключить.

Рулевое управление с электроусилителем (EPS) — это новейшая технология, которую мы несем. Замена гидравлического усилителя электродвигателем с компьютерным управлением казалась разумной идеей, когда она впервые появилась.Когда-нибудь управление всеми автомобилями будет проводным; сегодняшняя EPS выглядит как шаг в этом направлении. Но за последнее десятилетие вождения автомобилей, оснащенных EPS, мы обнаружили, что им не хватает чувствительности, они плохо настроены, а иногда просто странны по сравнению с гидравлическими вспомогательными установками, которые извлекли выгоду из более чем полувековой разработки.

Это важно, потому что рулевое управление является основным каналом связи водителя с автомобилем; искажение в канале наведения затрудняет понимание любого другого восприятия.

Гидравлический усилитель рулевого управления

ТРЭВИС РЭТБОУН, РОЙ РИЧИ

Внутренняя полость рулевого механизма разделена на две камеры герметичным поршнем, прикрепленным к рейке. Подача гидравлической жидкости под давлением на одну сторону поршня при одновременном возврате жидкости с другой стороны в резервуар обеспечивает помощь при рулевом управлении. Клапан, прикрепленный к валу шестерни, регулирует поток гидравлической жидкости.

  1. Гидравлический регулирующий клапан
  2. Шестерня
  3. Гидравлические линии давления/возврата
  4. Гидравлический поршень
  5. Корпус рейки

    Рулевое управление с электроусилителем

    ТРЭВИС РЭТБОУН, РОЙ РИЧИ

    Для облегчения рулевого управления электродвигатель, установленный сбоку корпуса рейки, приводит в действие шарико-винтовой механизм через зубчатый резиновый ремень.Винт входит в спиральный вырез на внешней стороне рулевой рейки. Датчик крутящего момента, прикрепленный к валу-шестерне, сигнализирует раздаточному компьютеру о необходимости оказания помощи.
    4
  6. Шестерский вал
  7. Увеличение крутящего момента
  8. Электрический мотор
  9. Электрический мотор
  10. Электрический мотор
  11. Шел-винтовой механизм
  12. Рулевая ремень
  13. Приводный ремень

    производителей агрессивно движутся в EPS, потому что устраняет приводной гидравлический насос увеличивает расход бензина примерно на 1 милю на галлон.Прежде чем гидравлический усилитель руля (HPS) пойдет по пути багги, мы хотели понять различия, поэтому мы придумали этот тест. BMW удобно предлагает оба типа помощи на моделях 5-й серии, оснащенных полным приводом. (HPS выживает здесь, потому что немного более громоздкий блок EPS подходит только для четырехцилиндровой модели.) BMW 528i xDrive за 61 125 долларов США служил нашей лабораторной крысой EPS, в то время как его брат 535i xDrive (69 695 долларов США) заменял HPS. Помимо типа рулевого управления, заметными отличиями являются шесть цилиндров в 535i xDrive по сравнению с четырьмя в 528i xDrive, больший вес на 143 фунта на передней оси более дорогого BMW и 19-дюймовые шины 40-й серии (535i) по сравнению с 18-дюймовыми. дюймовая резина 45-й серии на 528i.Базовая конструкция всесезонных шин Run-Flat и ширина профиля 245 мм являются общими для обеих моделей.

    Мы разделили наш тест на два этапа: практическая, чисто субъективная оценка вождения, за которой следуют инструментальные полигонные тесты. На первом этапе руководящий комитет из 11 редакторов с многолетним опытом совместной работы проехал на BMW — не зная, какой тип рулевого управления работал — по нашему любимому испытательному кругу на юго-востоке Мичигана: 13,8 миль криков и лощин, резких левых, права с уменьшающимся радиусом; по сути, наша собственная Североамериканская Нордшляйфе.Каждый водитель заполнил по одному бюллетеню из 10 пунктов на машину. Затем два BMW были переданы коллегам из Cayman Dynamics, где инженеры установили набор датчиков и записали для анализа результаты различных тестов реакции на рулевое управление.

    Некоторые из наших выводов были предсказуемы; некоторые нас удивили. Первым открытием стало то, что ни один из автомобилей BMW не отличается превосходной чувствительностью руля и обратной связью. Это наблюдение согласуется с посредственными отзывами, которые мы даем каждой 5-й серии, включая M5, с тех пор как три года назад появилось шестое поколение.

    После многолетних споров об EPS шокирующее открытие состоит в том, что редакция C/D предпочла электрическую систему BMW ее гидравлической помощи. Общее количество голосов в семи из десяти рейтинговых категорий отдавало EPS от двух до восьми баллов в пользу каждой. Гидравлика блистала только в трех категориях обратной связи, где она выиграла сравнение по центру с четырьмя очками и сравнялась с EPS в наших рейтингах производительности в середине маневра и в экстремальных поворотах.

    Нажмите, чтобы загрузить полные данные о производительности и технические характеристики

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Почему рулевое управление с гидравлическим и электрическим усилителем ощущается по-разному

    Споры о преимуществах рулевого управления с гидравлическим и электрическим усилителем будут продолжаться долгие годы. Использование электроусилителя в спортивном автомобиле не так уж и плохо, если он хорошо настроен, но нет никаких сомнений в том, что гидроусилитель ощущается по-другому. Естественно, этому есть очень простое научное объяснение.

    Объяснение техники Джейсон Фенске обсудил разницу с инженером McLaren. McLaren довольно необычен среди автопроизводителей своей приверженностью гидравлическому усилителю руля, и это потому, что он считает, что современные электрические вспомогательные системы, многие вибрации, которые дорога передает на шины и отфильтровываются на пути к рулевому колесу. .

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) удивительно проста. По сути, у вас есть электродвигатель, который передает крутящий момент на стойку, помогая водителю. Конечно, программировать такую ​​систему очень сложно, но принцип работы понять несложно. В электрической системе рулевого управления также требуется меньше оборудования, и, поскольку она приводится в действие электрической системой автомобиля, она не расходуется на двигатель. А с EPAS у вас могут быть такие функции помощи водителю, как центрирование полосы движения.

    Компания McLaren обнаружила, что электродвигатель из-за своего веса и инерции по существу действует как массовый демпфер в системе, лишая водителя информации, поступающей по дороге. Гидравлическая система рулевого управления с усилителем имеет поршень, заполненный гидравлической жидкостью с обеих сторон, и когда колесо поворачивается в одном направлении, жидкость вытесняется, и усилие на рулевом колесе уменьшается. Инженер, с которым разговаривал Фенске, сказал, что поршень может двигаться вперед и назад быстро, поскольку гидравлическая жидкость имеет меньшую инерцию, чем электродвигатель.Таким образом, McLaren может больше передавать на руки водителя, потому что в системе меньше высокочастотного демпфирования.

    Однако не поддавайтесь искушению думать, что система McLaren полностью устарела. Традиционная система рулевого управления с гидравлическим усилителем использует насос с приводом от двигателя для гидравлической жидкости; McLaren использует так называемую электрогидравлическую установку, в которой для привода насоса используется электродвигатель. Это как бы лучшее из обоих миров, так как двигатель не тормозит, и нет необходимости прокладывать гидравлические линии от передней части автомобиля к задней.Электрогидравлический усилитель руля не позволяет использовать функции помощи водителю, как чисто электрическая система, но для McLaren это не такая уж большая проблема.

    Фенске признает, что большинство автомобилей мало что выиграют от гидравлического, а не электрического рулевого управления. В роскошном автомобиле вы, вероятно, не хотите, чтобы колесо постоянно извивалось, но в McLaren вы этого хотите. И если вам посчастливится когда-либо водить McLaren, вы сразу поймете, почему он застрял с гидравлическим усилителем.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Действительно ли гидравлический усилитель руля лучше электрического?

    Электронное управление

    Электронное управление — это новейшая форма управления, которая чаще всего ассоциируется с электромобилями будущего. В этом случае рулевое колесо фактически не связано с колесами, в отличие от электрической и гидравлической систем. Вместо этого рулевое колесо и колеса общаются друг с другом через бортовой ЭБУ автомобиля и через набор проводов.

    Преимущество в том, что меньше механических частей выходят из строя. Минус в том, что нет никаких резервных систем, если что-то пойдет не так. И из-за этого недостатка ни один из продаваемых сегодня автомобилей не оснащен системой полностью электронного рулевого управления — Direct Adaptive Steering от Infiniti представляет собой систему частичного электронного управления.

    Управление задними колесами

    Управление задними колесами — это система рулевого управления, соединенная с системой рулевого управления с гидравлическим или электрическим усилителем, которая приводит в действие не только передние, но и задние колеса.Эти системы не регулируют угол атаки так жестко, как ваши передние колеса, вместо этого они работают только с несколькими степенями изменения. Nissan GT-R поколения R32 (называемый Super HICAS для «активно управляемого рулевого управления большой емкости»), а также все последующие GT-R, старая Honda Prelude, большинство новых Porsche 911 и даже Bentley Flying Spur, все функция управления задними колесами.

    Что такое ощущение руля?

    Большинству потребителей наплевать на ощущение руля или ощущение дороги и шин.Все, о чем они заботятся, это то, что это сработает, когда придет время уклониться от препятствия или перестроиться.

    Энтузиасты, однако, в основном знают о чувстве руля. Они стремятся понять точку проскальзывания на каждом повороте, вес автомобиля, наклоняющегося в поворот, момент, когда их шины теряют сцепление с дорогой, изгиб вершины дороги или ее тонкие изъяны. Он соединяет их с дорогой, автомобилем и вождением.

    Вместо того, чтобы, знаете ли, ощущать руль, как надувной человечек, беззаботно болтающийся в воздухе.

    Что лучше, электрическое или гидравлическое?

    Ах, этот вопрос у всех на уме. К сожалению, ответ уже не так однозначен, как раньше. По крайней мере, в смысле ощущения от руля.

    Если бы вы спросили меня 10 лет назад, ответ был бы однозначно гидравлическим. Системы сообщали о дороге, ее несовершенствах, развалах и том, что делают шины. Было чувство связи, непревзойденное его собратьями с электроусилителем руля, учитывая, что EPAS в то время находился в зачаточном состоянии…бесчувственный.

    Но времена изменились, и рулевое управление с электроусилителем догоняет своего гидравлического собрата. Такие автомобили, как полностью электрический Taycan от Porsche, обеспечивают высочайшую точность и передают те же самые характеристики, описанные выше, почти так же, как и его гидравлические предшественники. Как и почтенная Miata, которая отказалась от гидроусилителя рулевого управления в пользу EPAS для поколения ND.

    Они уже идеальны? Нет, но инженеры очень близки. Я хочу сказать, что эти пуристы с гидравлическим приводом быстро становятся динозаврами, низведенными до дедушки Симпсона, кричащего на облако, чтобы оно убиралось с его газона.

    Часто задаваемые вопросы об усилителе рулевого управления

    У вас есть вопросы, В Drive есть ответы!

    В: Опасно ли ездить без усилителя руля?

    A: Давайте спросим у Alfa Romeo 4C. Альфа?

    Альфа. ВСЕ ХОРОШО!

    Ответ: Вот и ответ.

    В: Что только что произошло?

    A: Вы спросили Alfa Romeo, автомобиль, который поставляется с завода без гидроусилителя руля, опасно ли ездить без гидроусилителя руля.Пожалуйста.

    В: Уххх… Хорошо, тогда какие признаки плохого рулевого управления с усилителем?

    A: Вы можете услышать стоны, жужжание, визг, вообще все, что звучит необычно, будет хорошим индикатором того, что что-то не так. Кроме того, если вашим гидроусилителем руля вдруг станет трудно пользоваться, он может сломаться.

    В: Могу ли я ездить без жидкости гидроусилителя руля?

    A: Можно, как показывает Альфа, но ездить и поворачивать будет сложно.Вы также можете повредить цилиндр гидроусилителя руля и насос. Особенно, если вы едете на чем-то большом, например, на F-250 или Suburban.

    Видео

    Узнайте больше о том, как работает рулевое управление автомобиля, из этого видео от «Объяснения инженеров».

    Гидравлическое и электрическое рулевое управление: действительно ли одно лучше другого?

    За исключением Alfa Romeo 4C и малоизвестных малолитражных спортивных автомобилей, во всех современных автомобилях используется гидроусилитель руля. Проще говоря, это система, которая использует электричество или гидравлическое давление для уменьшения усилия, необходимого для управления транспортным средством, что обеспечивает более легкую маневренность, особенно на низких скоростях.

    В конце 1800-х и начале 1900-х годов несколько инженеров экспериментировали с ранними версиями механизмов рулевого управления с усилителем. Первым коммерчески доступным легковым автомобилем, оснащенным этой технологией, был Chrysler Imperial 1951 года, и производитель назвал систему Hydraguide. Гидравлический усилитель рулевого управления

    В самой старой и наиболее распространенной версии используется гидравлическая жидкость, насос, цилиндр и один или несколько регулирующих клапанов для усиления усилия, прилагаемого к рулевому колесу.

    На большинстве транспортных средств питание поступает от насоса, обычно приводимого в действие ремнем, соединенным с двигателем. Объемный насос согласует скорость потока гидравлической жидкости с частотой вращения двигателя, а это означает, что низкая скорость двигателя соответствует низкоскоростному рулевому управлению, а высокая скорость двигателя соответствует высокоскоростному рулевому управлению.

    Однако, чтобы транспортные средства не улетали с дороги, когда водитель пытается совершить обгон на высокой скорости, регулирующие клапаны направляют часть жидкости под давлением обратно в гидробак, поддерживая, таким образом, нормальное передаточное отношение рулевого управления.

    Наконец, роль гидроцилиндра двойного действия заключается в приложении усилия к рулевому механизму, который вращает колеса. Существует также электрогидравлический усилитель руля, в котором обычно используется электрический насос вместо приводимого в движение двигателем, но эти системы не так распространены. Рулевое управление с электроусилителем

    Хотя последняя система приобрела большую популярность, в одном из первых механизмов гидроусилителя руля использовался электродвигатель. Он был реализован на 5-тонном грузовике в Колумбии в 1876 году, но, кроме фамилии Фиттс, о его изобретателе мало что известно.

    Современные электрические системы появились на автомобилях в начале 1990-х годов, и одним из первых автомобилей, оснащенных такой функцией, была Honda/Acura NSX 1990 года.

    Здесь электродвигатель, подключенный либо к рулевому механизму, либо к рулевой колонке, помогает водителю, заменяя традиционную гидравлическую систему. Он работает вместе с датчиками положения и крутящего момента, которые посылают электрические импульсы в ЭБУ автомобиля, который применяет определенные параметры к рулевому колесу и передним колесам. Какой из них лучше?

    Гидравлические системы обеспечивают лучшее, более реалистичное ощущение рулевого управления, что может быть не слишком важно для обычного водителя седана, но имеет большое значение для энтузиастов, управляющих спортивным автомобилем.Раньше они использовались более широко, особенно на спортивных автомобилях, потому что они обеспечивают отличную обратную связь с дорогой и, как правило, дешевле в производстве.

    Несмотря на то, что электрические системы менее сложны, они способствуют повышению эффективности использования топлива и обеспечивают гораздо более линейный и отфильтрованный опыт. Тем не менее, есть несколько автомобилей с отличной управляемостью, которые используют его, например, Mazda Miata текущего поколения (MX-5) или BMW 5 серии.

    В заключение, рулевое управление с гидравлическим усилителем лучше, если вы ищете исключительные ощущения от вождения.Те, кто просто ищет комфорт и не собирается брать свою машину на трассу, не должны отталкиваться от электрических систем. В любом случае, в ближайшие годы они станут более широко использоваться и совершенствоваться.

    Понимание гидравлической системы рулевого управления с усилителем

    Вы когда-нибудь задумывались, как рулевое управление вашего автомобиля управляет всем движением? Возможно, вы знаете, что рулевой механизм, который мы используем в последнее время, называется гидроусилителем руля и включает в себя два типа: электрический и гидравлический.С механизмом рулевого управления с усилителем водитель может контролировать курс своего автомобиля, прилагая минимальное усилие на рулевом колесе, и в то же время он обеспечивает водителю соответствующее ощущение дороги. Большой вес оси, шины большего сечения и передний привод большинства легковых автомобилей сделали гидроусилитель руля необходимым элементом безопасности каждого автомобиля.

    Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) и система рулевого управления с гидравлическим усилителем (HPAS) являются двумя важными типами доступных систем рулевого управления с усилителем .Среди них автомобильная промышленность широко использует систему рулевого управления с гидравлическим усилителем из-за простоты управления и стабильности. В системе HPAS он добавит определенный крутящий момент к приложенному крутящему моменту и уменьшит усилие при повороте автомобильного колеса. Приспособив гидроусилитель руля, вы сможете плавно и комфортно маневрировать автомобилем, независимо от его размера или веса. Системы EPAS более энергоэффективны, чем гидравлические системы рулевого управления, но они ограничены автомобилями малого и среднего размера.Кроме того, электронные системы рулевого управления с усилителем меньше и легче гидравлических систем. Понимание общих деталей, связанных с широко используемой и популярной системой рулевого управления с гидравлическим усилителем, поможет устранить неполадки и обслуживать систему для уменьшения дорогостоящих повреждений. Мы можем обсудить более подробную информацию о системе HPAS здесь.

    Обычно в системе HPAS используется механизм управления приводом с реечной передачей и насосом с постоянным расходом. Этот метод обеспечивает меньший вес и точный контроль над транспортным средством.Другим механизмом управления водителем, используемым в настоящее время в системе HPAS, является рулевой редуктор. Этот механизм отличается высокой прочностью и рассчитан на грубое использование. Таким образом, внедорожники и грузовики используют этот механизм управления водителем рулевого редуктора.

    Также прочтите: Как работает антиблокировочная система тормозов

    Гидравлический усилитель рулевого управления в рабочем состоянии

    Система рулевого управления с гидравлическим усилителем представляет собой замкнутую систему, в которой используются гидравлические жидкости под давлением для изменения угла поворота передних колес в зависимости от угла поворота рулевого колеса.Он содержит гидравлический насос с приводом от ремня, клапаны, цилиндр, резервуар и приводной механизм управления (рейка и шестерня / рулевые редукторы).

    Здесь мы можем обсудить работу гидравлической системы с использованием реечного привода. Рейка представляет собой металлический стержень, соединенный между передними колесами, а шестерня представляет собой небольшую шестерню с зубьями, расположенными внутри корпуса. Шестерня находится в зацеплении со рейкой для обеспечения точного управления. Реечное рулевое управление преобразует вращательное движение рулевого колеса в прямолинейное движение передних колес.Кроме того, он обеспечивает понижение передачи.

    Оба передних колеса соединены со стойкой двумя отдельными стяжками на каждом конце. Рулевое колесо и шестерня соединены вместе с рулевым валом, и вращение рулевого колеса будет перемещать рейку в предпочтительном направлении. Это движение поможет повернуть колеса автомобиля.
    Выше приведены основные работы реечного рулевого управления.

    Как работает гидравлика в этой системе рулевого управления с усилителем?


    Когда водитель поворачивает рулевое колесо, ремень и шкив двигателя перекачивают жидкость из резервуара в насос.Гидравлический насос создаст давление в этой жидкости и направит ее по линиям гидравлической жидкости к рейке. Рейка имеет поршневую и цилиндровую компоновку. Цилиндр имеет два отверстия по обе стороны от поршня, и эти отверстия соединены с линиями гидравлической жидкости. При подаче жидкости под высоким давлением в любое из отверстий поршень будет двигаться в противоположном направлении вместе с рейкой.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.