Схема гидроусилителя рулевого управления. Принцип работы системы гур

Заголовок

Гидроусилитель руля является средством, обеспечивающим комфорт в автомобиле. Однако, у него есть не только плюсы, но и минусы. Знать принцип работы гидроусилителя руля, значит, иметь возможность точно определить неисправности, возникающие при работе. Кроме этого, своевременное обслуживание продлит срок службы.

Устройство

Гидроусилитель руля нужен не только для обеспечения комфорта. На грузовых автомобилях без него было бы просто невозможно повернуть колёса. Как видно из названия, он выполняет роль усилителя, работа которого основана на свойствах жидкости, в качестве её используется специальное масло.

Каждый узел системы выполняет свои функции. Среди них можно выделить следующие:

Нагнетание масла;
Распределение;
Предохранительные функции;
Обратная связь;
Преобразование давления в усилие;
Хранение рабочей жидкости.

Качество тех или иных функций зависит от исправности соответствующего узла, детали. Поэтому возникшая неисправность диагностируется исходя из определённых признаков.

Нагнетание масла

Реализуется с помощью насоса, для приведения в движение которого используется ремень гидроусилителя руля. Есть разные типы насосов. Среди них в последнее время появились электрические. Обороты такого насоса изменяются в зависимости от скорости движения автомобиля. Ремень гидроусилителя руля обеспечивает жёсткую кинематическую связь с двигателем. Производительность насоса зависит от частоты вращения коленчатого вала. От насоса к распределителю подходит шланг гидроусилителя руля высокого давления. От распределителя в бачок подходит трубка, по которой поступает масло с низким давлением.

Распределение

Рабочая жидкость под давлением нуждается в распределении при повороте рулевого колеса. Зачастую механизм и распределитель выполнены вместе. Угол поворота руля передаётся торсионом, который перемещает золотник. Последний будет двигаться до тех пор, пока усилие на нём не станет равным нулю. Когда это произойдёт, то масло перестанет давить на рабочий цилиндр, и он остановится. Колёса в это время тоже остановятся. Рабочая жидкость будет перетекать в бачок гидроусилителя руля.

Предохранительные функции

Поворачивать руль можно до упора, при этом не переставая прилагать усилие. В таком случае торсион постоянно открывает золотник. Масло непрерывно действует на рабочий цилиндр. Развиваемое им усилие не ограничивается. Давление в системе растёт. Любая трубка может лопнуть, или произойдёт разрушение других деталей.

С целью не допустить подобное явление были внедрены предохранительные клапаны, которые срабатывают по достижении рулевым механизмом крайних положений.

Обратная связь

Чувство руля является очень важным при движении. Оно информирует водителя о характере поверхности, наличии препятствий на пути. Гидроусилитель руля снабжён специальными шайбами, которые изменяют усилие, прилагаемое к рулевому колесу. Таким образом, водитель чувствует в какой ситуации находятся колёса. Это необходимо, например, зимой, когда дорога покрыта льдом. Информация о её состоянии позволит водителю вовремя принять меры безопасности и тем самым предотвратить дорожно-транспортное происшествие.

Преобразование давления в усилие

Реализовано через поршень и шток. Трубка подводит масло к распределителю, далее, к рабочему цилиндру. Преобразовать давление жидкости в усилие можно, используя поршень определённой площади. Чем больше площадь, тем больше усилие, которое будет поворачивать колёса.

Расчёт площади предполагает определённый запас силы, но в то же время слишком большая площадь неоправданно увеличит размер цилиндра.

Хранение масла

Рабочая жидкость хранится в бачке. Точнее сказать, там находится запас масла, необходимый для правильной работы системы. К нему подходит трубка слива и забора масла. Особых требований не предъявляется. Важно, чтобы он был целым и содержал достаточный объём масла. Бачок содержит фильтр, который препятствует проникновению частиц в систему. Производительность насоса зависит от чистоты этого фильтра.

Залогом долговечной работы любого устройства является его своевременное техническое обслуживание. Для гидроусилителя оно заключается в следующем:

Проверка уровня масла в бачке;
Визуальный контроль целостности ремня и трубок;
Контроль натяжения ремня;
Контроль утечки масла;
Чистоты фильтра и масла.

Недостаток масла приводит к перебоям в работе усилителя. Но доливать нужно только специальное масло. Рекомендуется периодически менять масло и фильтр.

Вовремя обнаруженная утечка или повреждение позволит не допустить более серьёзных последствий. Повреждённый ремень лучше заменить. В случае его обрыва управлять легковым автомобилем, скорее всего, будет можно, но недолго, т. к. это приведёт к скорейшему износу деталей.

Гидроусилитель руля сегодня можно встретить на большинстве современных автомобилей. Механизм впервые был установлен на тяжеловесных карьерных грузовиках для облегчения их управления. Но в дальнейшем усилитель приобрел более широкое применение, несмотря на его дороговизну и необходимость систематического обслуживания.

Для того, чтобы более подробно разобраться в особенностях применения данного механизма, следует ознакомиться с основными типами рулевого управления. К ним относятся:

управление, работающее благодаря червячной шестеренчатой пары, наиболее распространенное на автомобилях Жигули;
более поздний механизм - винт-шариковая гайка-рейка-сектор;
реечный механизм, получивший свое распространение с популярностью переднеприводных автомобилей.

Именно реечный механизм управления оснащается гидравлическим усилителем руля. Он наиболее технологичен и может обеспечить максимальное удобство и безопасность при управлении автомобилем.

Функции гидроусилителя руля

Прежде всего, необходимость установки гидроусилителя состоит в необходимости облегчения рулевого управления. Потому его применение актуально как для грузовых, так и для легковых автомобилей.

ГУР выполняет следующие функции:

снижение усилия, прилагаемого во время поворота рулевого колеса;
увеличение маневренности автомобиля за счет уменьшения передаточного значения рулевого колеса, то есть снижается необходимость часто выворачивать руль в крайние положения;
снижение передачи нагрузки на рулевое колесо при наезде на неровности, при этом минимизируется усталость водителя при управлении автомобилей;
при разрыве переднего колеса увеличивается возможность удержания управления.

При всем этом, в случае выхода ГУР из строя, возможность управления рулевым механизмом сохраняется, что значительно увеличивает уровень безопасности при езде. Кроме того, при парковке значительно уменьшается нагрузка на руки.

Составляющие гидравлического усилителя руля

ГУР состоит из следующих компонентов:

насос;
корпус распределителя;
рулевой механизм;
рулевая сошка;
соединительные шланги;
бачок для гидравлического масла.

Основой гидравлического усилителя руля является именно насос. Эта часть системы приводится в действие благодаря ремню, соединяющему ГУР с коленчатым валом, потому гидроусилитель начинает работать непосредственно при повороте руля. Он обеспечивает циркуляцию гидравлической жидкости в системе. Под высоким давлением жидкость впрыскивается в распределитель.

Он направляет гидравлическое масло из бачка и обратно. Таким образом, жидкость выполняет роль рабочего тела. Распределитель является высокоточным механизмом, чувствительным к уровню масла и его загрязнению.

Важно! Распределитель в ГУР может быть двух типов: когда рулевые тяги располагаются по бокам рейки, поршень - по центру корпуса распределителя. В том случае, если тяги закреплены по центру рейки, поршень находится сбоку.

В гидроцилиндре давление жидкости преобразуется в перемещение поршня, а вместе с ним и штока. В результате, посредством срабатывания определенных рычагов, происходит вращение колес. Иногда данная часть механизма встраивается в рулевой механизм, а в некоторых случаях - выносится под кузов.

Соединительные шланги обеспечивают циркуляцию жидкости по всему механизму. Они соединяют насос, распределитель, гидроцилиндр и бачок с гидравлической жидкостью. Из бачка масло поступает во все системы механизма, и после этого снова возвращается в резервуар.

Рабочая жидкость - специальное масло, применяемое в механизмах ГУР. Оно непосредственно передает усилие от насоса к гидроцилиндру, а заодно и смазывает все парные детали механизма, уменьшая их трение. В большинстве механизмов бачок имеет фильтр масла, а также - пробку со щупом, который позволяет определить уровень жидкости в системе.

Новые системы все чаще оснащаются электронным блоком. Его задача состоит в корректировке работы ГУР в зависимости от скорости движения автомобиля. В результате на больших скоростях увеличивается безопасность движение, так как водителю сложнее будет в этом случае непроизвольно вывернуть руль под большим градусом.

Принцип работы ГУР

Когда автомобиль двигается прямо, система ГУР остается практически незадействованной. При заведенном двигателе в насосе гидроусилителя создается давление, которое становится востребованным только в тот момент, когда водитель начинает поворачивать руль. При повороте руля начинает вращаться золотник, одновременно перекрывая сливную магистраль для масла.

Распределитель гидроусилителя в это время подает гидравлическую жидкость под давлением в гидроцилиндр, где один из поршней со штоком начинает свое движение. При этом происходит вращение рулевой рейки. При остановке вращательных движений рулевого колеса распределитель возвращается в нейтральное положение, уровень жидкости в обеих его частях выравнивается.

Когда руль поворачивается в другую сторону, распределитель впрыскивает жидкость в другую часть цилиндра, от чего колеса поворачиваются в противоположном направлении. Водитель при повороте руля затрачивает минимум усилий даже в том случае, когда машина стоит на месте.

Следует учесть, что привод насоса работает непосредственно от шкива коленвала. Потому работоспособность и давление в насосе зависят от количества оборотов агрегата.

Не нужно забывать, что при наезде на неровности гидроусилитель тоже задействуется. ГУР выравнивает положение автомобиля на дороге, не давая препятствию, например, камню, изменить направление движения. Начиная вынужденный разворот, колеса при этом поворачивают золотник, одновременно перекрывая сливной канал для масла. Жидкость под давлением поступает в цилиндр, при этом поршень передает усилие обратно на колеса, способствуя их развороту в обратном направлении.

Такая работа гидравлики предотвращает непроизвольный поворот автомобиля на большой скорости при наезде на препятствия.

Недостатки гидроусилителя руля

Несмотря на то, что ГУР устанавливается на автомобили для улучшения качества езды и повышения уровня безопасности, она имеет и некоторые недостатки. Заключаются они в следующем:

недостаток реактивного усилия на руле. На него часто жалуются водители, которые пересаживаются с автомобилей без ГУР на те, что их имеют. При этом они отмечают, что частично теряется чувство дороги, так как гидравлика слишком активно убирает возвращающее усилие;
информативность наряду с должным уровнем комфорта при езде сохраняется далеко не всегда, так как производителю только в самых дорогих автомобилях удается сбалансировать все системы в ГУР. Проще говоря, информативность рулевого привода утрачивается, зато автомобиль управляется очень легко.

Правила при эксплуатации ГУР

Гидроусилитель руля - довольно дорогостоящий механизм. Это касается как его обслуживания, так и полной замены. Хотя автомобиль и способен передавать усилие от руля к колесам при неисправности ГУР, долго ездить с наличием данной поломки нельзя. Это приведет к быстрому износу деталей гидравлического насоса и распределителя.

Потому безопаснее и дешевле эксплуатировать автомобиль должным образом, не допуская выхода гидроусилителя из строя.

Для нормального функционирования механизма недопустимо во время движения автомобиля удерживать рулевое колесо в крайнем положении дольше пяти секунд, так как масло в системе может перегреться.

Наглядно о работе гидроусилителя руля можно узнать из предоставленного ниже видео:

Сейчас практически все выпускаемые автомобили комплектуются гидравлическим усилителем рулевого управления (аббр. ГУР). Этот механизм позволяет значительно снизить усилие водителя на рулевое колесо при управлении авто, тем самым сделать вождение более комфортабельным.

Изначально ГУР устанавливался исключительно на грузовые авто и спецтехнику, поскольку сопротивления при изменении положения колес, особенно на малых скоростях движения на такой технике – очень большое, водитель попросту не мог повернуть управляемые колеса, не приложив значительного усилия.

Сейчас же ГУР устанавливается и на легковые авто. По-большому счету на легковушках требуемое усилие для поворота колес невелико и управление машиной, не укомплектованной ГУР, сложностей не вызывает. То есть, как бы этот механизм особо и не нужен, но у него есть одно очень положительное качество, благодаря чему, в большей части, усилитель и получил распространение на легковых авто. Сводится оно к тому, что ГУР позволяет сохранить прямолинейное движение автомобиля при взрыве шины ведущей оси, не забываем и о стремлении человека к максимальному комфорту.

Составные части усилителя. Виды ГУР

В общем, основной задачей усилителя на легковом авто является повышение безопасности, а уже потом только – обеспечение комфортабельности.

Устройство гидроусилителя руля включает в себя несколько основных составных элементов:

насос;
распределитель;
силовой цилиндр;
соединительные трубопроводы.

На технике использовалось два типа гидроусилителей:

Комбинированный (интегрированный).
Раздельный.

Комбинированный тип отличается тем, что распределитель и цилиндр интегрированы в рулевой механизм, что позволяет в значительной мере уменьшить металлоемкость конструкции и сделать ее более компактной. Благодаря этому он получил широкое распространение, в том числе и на легковых авто.

Раздельный тип применялся на ряде грузовых авто. Его особенность заключена в том, что силовой цилиндр – отдельный элемент, взаимодействующий с приводом рулевого управления. Но из-за такого решения, конструкция ГУР получилась более громоздкой, поэтому на легковых авто она не используется.

Насос

Из названия усилителя понятно, что основным рабочим элементом в этом механизме является жидкость. Поскольку она несжимаема, то при создании давления можно получить усилие, которое и будет выполнять требуемую функцию.

И давление это создается насосом. В более простой схеме механизма насос имеет ременной привод от . Этот элемент конструкции может быть шестеренчатым (менее распространенный тип) или роторным (он же лопастной). Чаще всего на авто используется второй вариант.

Устройство насоса гидроусилителя роторного типа очень простое. Основными его элементами являются корпус с подающим и выходным штуцерами и вал, на одном конце которого установлен приводной шкив, а на другом – ротор с лопастями. Этот ротор располагается в камере особой формы - статоре (его роль выполняет корпус). За счет этой формы статора и обеспечивается нагнетание жидкости, которая затем подается на выходной штуцер, ведущий на распределитель.

Лопастной насос гидроусилителя

Недостатком насоса, приводимого от коленчатого вала, является изменение создаваемого давления в зависимости от оборотов мотора. Из-за этого создаваемое ГУРом усилие на малых оборотах является недостаточным, а на высоких – чрезмерным, что приводит к появлению такого эффекта, как «пустой руль» («обратная связь» рулевого управления – отсутствует, поэтому информативность рулевого управления очень мала).

Принцип работы шестеренчатого и роторного насосов

Чтобы устранить этот недостаток, в устройство насоса гидроусилителя включен регулятор давления, поддерживающий его в заданном значении. Функционирует он очень просто – при превышении давления, регулятор, смещаясь, открывает перепускной канал между подающим и выводным каналами и часть давления сбрасывается.

Распределитель

Жидкость под давлением, созданным насосом, подается на распределитель. В задачу этого составного элемента входит распределение потока жидкости в зависимости от положения рулевого управления. Наибольшее распространение на легковых авто получил золотниковый распределитель поворотного типа. Этот узел является промежуточным звеном между валом колонки и шестерней рулевого механизма.

Устройство распределителя рейки

Состоит распределитель из двух элементов – вала и поворотного золотника. Эти элементы насажены на торсион, который соединяет между собой вал колонки и шестерню.

К распределителю подходит подающий штуцер от насоса, обратка (по ней жидкость возвращается снова в насос) и два вывода, ведущих на силовой цилиндр.

Схема работы распределителя

Суть работы распределителя такая: при вращении руля сопротивление, идущее от колес, приводит к скручиванию торсиона, что в свою очередь обеспечивает проворот золотника относительно вала распределителя. Из-за этого одни каналы открываются, а вторые закрываются, то есть, происходит перераспределение потока жидкости.

Цилиндр

Силовой цилиндр выполняет роль исполнительного элемента. В комбинированном типе ГУР он полностью интегрирован в рулевой механизм. В качестве поршня выступает рулевая рейка, на которой дополнительно имеется шайба с уплотнителями, а цилиндра – корпус. Поршень делит цилиндр на две камеры, соединенных трубопроводами с распределителем.

Принцип работы

А теперь о том, как это все взаимодействует между собой. ГУР является герметичным механизмом и жидкость в нем циркулирует по кругу. Но при определенных режимах количество жидкости меняется, поэтому такие перепады компенсируются за счет расширительного бачка (он же и заправочный). Обычно этот бачок располагается на насосе, но может быть и вынесенным.

В целом у ГУР есть два режима работы:

Прямолинейное движение. В таком режиме золотник соединяет все подходящие к нему каналы. Жидкость в распределителе сразу подается в обратку и возвращается в насос. Также часть ее подается в обе камеры силового цилиндра, обеспечивая равное давление в них;
Поворот. При вращении руля торсион скручивается, что приводит к смещению золотника относительно вала. Для примера, рассмотрим действие механизма при повороте направо. Итак, золотник провернулся, из-за чего соединяются подающий канал и ведущий на правую камеру гидроцилиндра. При этом левая камера соединяется с обраткой. Поток жидкости в правой камере начинает давить на поршень, из-за чего увеличивается усилие. Из левой же камеры, чтобы не возникло сопротивления давлению, жидкость перетекает через распределитель и поступает в насос. При этом, если руль повернут не до упора, а лишь частично и оставить в таком положении, торсион раскрутиться. Это приведет к возврату золотника в исходное положение – соединение всех каналов и давление в камерах силового цилиндра выровняется, но уже с учетом текущего положения рейки вместе с поршнем.

Схема работы системы гидроусилителя с клапаном Servotronic (стандартные системы отличаются только отсутствием ограничительного клапана и Servotronic)

При повороте налево работа распределителя противоположна описанной. То есть, жидкость под давлением подается в левую камеру цилиндра. Как видно, основная работа у ГУР лежит на распределителе.

Положительные и отрицательные качества

Часть положительных качеств использования гидроусилителя в конструкции рулевого управления уже перечислены, но есть и другие. В целом, к достоинствам можно отнести:

Повышение безопасности (ГУР позволяет удержать автомобиль при взрыве шины по время движения);
Снижение усилия, требуемого для совершения или удержания маневра;
Изменение передаточного числа рулевого механизма (для поворота колес на определенный угол требуется меньше вращать руль, чем в механизме без ГУР);
Комфортабельность управления авто.

Недостатков же у усилителя меньше, но они достаточно существенны:

ГУР – это дополнительный механизм, причем конструктивно сложный и требует обслуживания;
Некоторые элементы очень чувствительны к загрязняющим частицам, поэтому нарушение эксплуатации может привести к поломке;
Насос с приводом от коленчатого вала «забирает на себя» часть мощности мотора;
Усилитель работает только при заведенном моторе.

Стоит отметить, что благодаря установке распределителя в рулевой механизм возможно продолжать движение даже в случае выхода из строя одного из элементов ГУР или разгерметизации. Торсион в любом случае будет передавать вращение от вала колонки на шестерню механизма, поэтому управление у авто сохраниться, но усилие на руле возрастет.

Еще одним недостатком такого механизма является зависимость от оборотов коленчатого вала. Решение этой проблемы, и следующим этапом развития ГУР стал электрогидравлический усилитель.

Его особенность заключается в том, что привод осуществляется от отдельного электромотора, который входит в конструкцию насоса. Это позволяет не только поддерживать давление в требуемом значении при всех режимах работы мотора, но еще и обеспечить работу ГУР даже при незаведенном двигателе.

Дополнительно электрогидравлический усилитель управляется ЭБУ. То есть, механизм подстраивается под конкретные условия движения, создавая оптимальное усилие на руле и обеспечивая точную передачу информации – «обратную связь». Для этого ЭБУ собирает данные от ряда датчиков, на основе которых он осуществляет управление насосом и распределителем.

Несмотря на то, что гидроусилитель конструктивно значительно сложнее, чем иной тип усилителя – электрический, благодаря обеспечению «обратной связи» он является более предпочтительным, поэтому он чаще и используется.

Гидроусилитель руля очень распространенное устройство на транспортных средствах. В этой статье вы прочтете, как работает гидроусилитель руля (ГУР).

Гидравлический усилитель руля (ГУР) нужен не только для обеспечения комфорта, но и для повышения безопасности движения. С помощью него водитель может сохранить контроль над машиной, даже если произошел разрыв передней шины. То, насколько это дорогостоящее устройство надежно, зависит от того, насколько своевременно оно обслуживается.

Усилители появились из-за необходимости снизить усилие, которое водитель прилагает к рулевому колесу, что имеет особую важность для грузовых авто. Даже имея сложное устройство и высокую стоимость как следствие, гидроусилители широко распространены еще и потому, что помимо основной их функции (усиления) они:

Дают возможность уменьшить передаточное отношение рулевого механизма. Благодаря этому количество оборотов руля между его крайними положениями снижается и, следовательно, маневренность увеличивается;
Делают мягче удары, которые от неровностей дороги передаются на руль, помогая сохранить управление при разрыве передней шины и уменьшая утомляемость водителя;
Дают возможность сохранить управление автомобилем, даже если усилитель вышел из строя;
Обеспечение «чувства дороги» и кинематического следящего действия (см. ниже).

Устройство гидроусилителя

Усилитель руля – это гидравлическая система, которая состоит из таких элементов:

Насос. Необходим для обеспечения давления и циркуляции рабочей жидкости в системе. Благодаря высокому КПД и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей, больше всего распространены пластинчатые насосы. Насос крепят на двигателе, а привод его осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.
Распределитель. Нужен для направления (распределения) потока жидкости в конкретную полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Когда золотник (подвижный элемент) при этом перемещается поступательно - распределитель носит название «осевой», в случае, когда он вращается, его называют роторным. Располагаться он может на одном валу с рулевым механизмом или на элементах рулевого привода. Распределитель является прецизионным (высокоточным) узлом, который особо чувствителен к загрязнению масла.
Гидроцилиндр преобразовывает давление жидкости в движение поршня и штока, который, в свою очередь, за счет системы рычагов делает поворот колеса. Может быть расположен между кузовом и элементами рулевого привода, либо быть встроенным в рулевой механизм.
Рабочая жидкость (специальное масло) осуществляет передачу усилия от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Бачок является резервуаром для этой жидкости. Он имеет фильтрующий элемент, а в пробке находится щуп для определения уровня.
Соединительные шланги. С их помощью по системе усилителя обеспечивается циркуляция жидкости. Шлангами высокого давления соединяется гидроцилиндр, насос и распределитель, а шланги низкого давления нужны для циркуляции жидкости из бачка в насос и возвращения в него из распределителя.

В автомобилях современности электронным блоком, в зависимости от скорости движения, корректируется работа гидроусилителя. Это дополнительное повышение на высокой скорости безопасности, ведь водителю будет сложнее повернуть руль резко (непроизвольно) и, следовательно, отклонить машину от траектории.

Принцип работы гидроусилителя руля

Когда рулевое колесо неподвижно, золотник в среднем (нейтральном) положении удерживается с помощью центрирующих пружин. Полости распределителя таким образом соединены между собой, что жидкость может свободно перетекать в сливную магистраль из нагнетательной. Насос усилителя работает не на поворот колес, а только на прокачку по системе жидкости.

Повернув руль, золотник переместится и перекроет сливную магистраль. В одну из рабочих полостей цилиндра под давлением поступает масло. Поршень со штоком, под действием жидкости начинает поворачивать колеса, которыми корпус распределителя перемещается в сторону, в которую движется золотник. Золотник прекращает движение и корпус его «догоняет» в момент остановки вращения рулевого колеса. Нейтральное положение распределителя восстанавливается, в нем сливная магистраль опять открывается и поворот колес прекращается. Таким образом осуществляется кинематическое следящее действие усилителя – при нем обеспечивается поворот колес на угол, который задается при вращении руля водителем.

«Чувством дороги» называют обратную связь от управляемых колес к рулю через усилитель. С помощью него водитель получает информацию об условиях, в которых осуществляется поворот колес. Для этого, как и на авто, не имеющем усилителя, поворот руля на скользкой дороге должен происходить легче, чем на сухой. «Чувство дороги» (силовое следящее действие) дает водителю возможность работать рулем правильно при любых погодных условиях.

Для того, чтобы его осуществить в разных конструкциях распределителей имеются камеры, плунжеры, или реактивные шайбы. Давление в распределителе и цилиндре будет выше, чем больше будет сопротивление повороту колес. При всем этом одна из реактивных шайб стремится возвратить золотник в исходное, нейтральное положение с большим усилием. В итоге руль кажется «тяжелее».

Если автомобиль наехал на препятствие (к примеру, на камень), оно оказывает воздействие на управляемые колеса и стремится повернуть их, что несет опасность на высоких скоростях. Начав вынужденный поворот, колесами корпус распределителя перемещается относительно золотника и перекрывает сливную магистраль. В полость цилиндра под давлением поступает масло. Поршнем усилие в обратном направлении передается на колеса и не позволяет им крутиться дальше.

В связи с тем, что ход золотника является небольшим (примерно 1 мм.), авто практически не изменяет направления движения. Гидроусилитель не только делает легче поворот колес, но и защищает пальцы рук водителя от ударов спицами руля, если он наехал на препятствие. На руле небольшой толчок будет ощутим из-за реактивных шайб, над которыми возрастает давление.

Если насос по каким-то причинам прекратил работу (к примеру, если оборвался ремень привода) сохраняется возможность управлять машиной. В данном случае от рулевого механизма усилие будет передаваться на корпус распределителя и далее на колеса непосредственно золотником. Перетекая из одной полости гидроцилиндра в другую через перепускной клапан, жидкость не будет создавать препятствия для поворота колес, но с учетом того, что гидроусилитель не работает, руль будет «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя с вращающимся (роторным) золотником не отличается от вышеописанного.

Важно следить за работоспособностью гидроусилителя, чтобы он раньше времени не вышел из строя. Если с ней все нормально, на руле усилие будет заметно меньше, чем при отключенном двигателе, помимо этого необходимо соблюдать все требования инструкции по эксплуатации авто и следить за:

уровнем масла в бачке;
герметичностью системы и с максимальной скоростью устранять всевозможные утечки;
натяжением ремня привода и регулировать его при необходимости.

производить замену масла и фильтрующего элемента раз в 1-2 года. Также важно осуществлять их замену, если цвет масла изменился. Чтобы избежать выхода из строя деталей гидроусилителя категорически запрещается удерживать колесо руля более 5 секунд в крайнем положении, так как из-за этого масло может перегреться.

Нельзя долгое время ездить на автомобиле с неработающим насосом - это послужит причиной быстрого износа деталей рулевого механизма и распределителя в связи с тем, что на такой режим они не рассчитаны. Если вы заметили первые признаки неисправности, является необходимым установить причину и устранить ее как можно быстрее.

Для ремонта узлов рулевого гидроусилителя нужен квалифицированный персонал и высокоточное оборудование, в связи с этим производится он исключительно в специализированных мастерских. Целесообразность замены узла или ремонта определяют его ценой. Для автомобилей отечественного производителя, в большинстве случаев, будет выгодней приобрести новый узел, а вот для иномарок ремонт может обойтись более дешево.

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

К появлению усилителей 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 (усиления) они:
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, снижая утомляемость водителя и помогая удержать руль при разрыве передней шины;
сохраняют возможность управления автомобилем при выходе усилителя из строя;
обеспечивают "чувство дороги" и кинематическое следящее действие (см. ниже).

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

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости в системе. Наибольшее распространение получили пластинчатые насосы (рис. 2) благодаря их высокому к. п. д. и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а его привод осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.

Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости в необходимую полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Если его золотник (подвижный элемент) перемещается при этом поступательно - распределитель называют осевым, если вращается - роторным. Он может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Распределитель - это прецизионный (высокоточный) узел, очень чувствительный к загрязнению масла.

Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса. Может быть встроен в рулевой механизм 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.

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 усилитель 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) 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), автомобиль практически не изменит направление движения. Гидроусилитель 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.

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 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;
следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки;
проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода;
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 необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить.

Узлы рулевого гидроусилителя требуют для ремонта квалифицированного персонала и высокоточного оборудования, поэтому он возможен только в специализированных мастерских. Целесообразность ремонта или замены узла определяется его ценой. В большинстве случаев для отечественных автомобилей выгодней приобретение нового узла, для иномарок - ремонт может обойтись дешевле.