Гидроусилитель руля: принцип работы

Электро- и гидроусилитель руля в автомобиле — устройство, которое нужно для более упрощенного поворота рулевого колеса при выполнении маневров. Его наличие позволяет с большим комфортом управлять машиной. Основным компонентом узла считается золотник, его положение определяет процесс

Насос ГУР: его функции и назначение

гидравлический насосНасос ГУР

Насос гидроусилителя руля является наиболее сложным элементом ГУР. Он устанавливается на двигателе автомобиля и приводится в действие за счет приводного ремня от шкива коленчатого вала. Основные функции насоса:

  • обеспечивает циркуляцию жидкости в системе;
  • поддерживает необходимый уровень давления.

При выходе из строя насоса гидроусилителя автомобиль сохранит управляемость, но осуществление поворота будет сильно затруднено, особенно на малой скорости. Ездить при неисправном насосе все же не рекомендуется.

Как появился гидроусилитель руля автомобиля

Рулевая рейка с гидроусилителем

Самый первый усилитель руля, о котором чаще всего вспоминают специалисты, появился еще в 1823 году, изобретенный Робертом Гюрней. Впервые о гидравлическом усилителе рулевого механизма в СССР заговорили еще 1950 году, а в 1958 году его впервые установили на автомобиль высокого класса (премиальный по современным меркам) ЗИЛ-111. Чаще всего этот автомобиль использовали для транспортировки первых лиц государства СССР, комфорт должен был быть соответственным.

Сегодня же гидроусилитель рулевого управления можно встретить в любом автомобиле, даже самой простой базовой комплектации. В некоторых автомобилях могут установить электроусилитель руля или же гидроэлектроусилитель, но вот обычный гидроусилитель руля остается самым распространенным. С тем как менялись автомобили и их устройство, инженеры дорабатывали ГУР, его устройство и характеристики. Рассмотрим более подробно устройство и принцип работы механизма.

Выполняемые задачи и применение

По своему роду деятельности гидронасос обеспечивает поступление энергии к исполнительному механизму в виде циркуляции рабочего тела системы – специального масла, под высоким давлением. Производимая работа определяется величиной этого давления и скоростью потока. Поэтому ротор насоса должен вращаться достаточно быстро, перемещая при этом значительные объёмы в единицу времени.

Отказ насоса не должен приводить к прекращению функционирования рулевого управления, колёса по-прежнему можно будет поворачивать, но усилие на руле резко возрастёт, что может стать неожиданным для водителя. Отсюда высокие требования по надёжности и долговечности, которые выполняются благодаря проверенной конструкции, избранному способу нагнетания и хорошим смазывающим свойствам рабочей жидкости.

Варианты исполнения

Разновидностей гидронасосов не так много, в результате эволюции остались лишь пластинчатый и шестерёнчатый типы. Преимущественно используется первый из них. Регулировка давления предусматривается редко, особой необходимости в этом нет, вполне достаточно наличие ограничивающего редукционного клапана.

виды насосов ГУР

В классическом ГУР использован механический привод ротора насоса от шкива коленчатого вала двигателя при помощи ременной передачи. Только в более продвинутых электрогидравлических системах применяется привод от электромотора, что даёт преимущества по точности управления, но лишает основного достоинства гидравлики – высокой мощности усиления.

Виды насосов

Гидронасос может быть следующих видов:

  • лопастной (пластинчатый);
  • шестеренчатый.

Самым распространенным является лопастной. Он отличается высоким КПД и износоустойчивостью. С другой стороны, шестеренный насос является более простым и надежным.

В зависимости от типа управления насос может быть:

  • регулируемым;
  • нерегулируемым.

Регулируемый поддерживает постоянное давление за счет изменения производительной части насоса. В нерегулируемом варианте постоянное давление поддерживает редукционный клапан.

Исходя из конструкции автомобиля на гидроусилитель руля могут устанавливаться насосы следующих видов:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные.

Одноконтурные предназначены для обслуживания только самого гидроусилителя. Они менее мощные, проще по конструкции и дешевле. Двухконтурные подают жидкость еще и в систему гидравлической подвески при ее наличии. У них выше как производительность, так и цена.

Тип привода насоса может быть:

  • от коленчатого вала двигателя за счет ременной передачи;
  • от электродвигателя. В этом случае усилитель руля называется электрогидравлический (ЭГУР).

Шестеренчатый насос с электроусилителемЭлектрогидравлический усилитель

Применение электродвигателя имеет ряд преимуществ: например, на привод насоса не расходуется мощность двигателя. Но он отличается более высокой стоимостью и зависимостью от работы электросистемы автомобиля.

Электрический насос гидроусилителя подключается только в определенные моменты, т.к. автомобиль с ЭГУР оснащен датчиками поворота руля. Показания датчиков определяют включение и отключение электронасоса.

Схема устройства гидроусилителя руля

Схема гидроусилителя руля
На фото представлена схема гидроусилителя рулевого управления автомобиля
  1. металлическая трубка соединитель;
  2. шланга высокого давления для жидкости;
  3. муфта коленчатого вала;
  4. рулевая рейка;
  5. насос гидроусилителя руля;
  6. бачок для жидкости;
  7. ремень для передачи крутящего момента.

ЭГУР (электрогидроусилитель руля)

Устройство ЭГУР (электрогидроусилитель руля)

Такой тип усилителя имеет аналогичное устройство, только ЭГУР оснащается управляющим модулем, а также электромагнитным клапаном. Также система может быть дополнена контроллером скорости.

Гидроцилиндр с рулевой рейкой

Гидроцилиндр с рулевой рейкой

В гидроусилителях руля используют гидроцилиндр двухстороннего действия с двухсторонним штоком. Жидкость подводится по трубкам к резьбовым отверстиям, выполненным в гильзе. В гильзе размещены поршень и шток, который соединён с рулевой рейкой или выполнен с ней единой деталью. С торцов уплотнение гильзы и штока обеспечивается манжетами. Для герметичного разделения полостей на гильзе установлены два односторонних или одно двухстороннее уплотнение.

Схема работы гидравлического усилителя руля

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

Схема работы гидравлического усилителя руля

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

Надёжность, отказы и ремонт

Насосы ГУР обладают высокой надёжностью и не относятся к расходникам. Но и они не вечны. Проявляются неисправности в виде повышения усилия на руле, особенно при быстром вращении, когда насос явно не отдаёт требуемую производительность. Возникают вибрации и громкий гул, пропадающий после снятия приводного ремня.

Ремонт насоса теоретически возможен, но обычно его просто заменяют на оригинальный или запчасть с афтермаркета. Существует и рынок восстановленных узлов в заводских условиях, стоят они значительно дешевле, но обладают практически той же надёжностью.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

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

Надёжность

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

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

Комфорт

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

Быстрое реагирование

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

Лучшая точность и острота управляемости

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

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

Среди недостатков гидравлического усилителя руля, отмечаются следующие его свойства.

Чтобы не спровоцировать поломку ГУРа, рулевое колесо нельзя надолго задерживать в крайнем правом или левом положении. В особенности – на повышенных оборотах двигателя. В этом случае, из-за образования критически сильного давления, масло может выдавить сальники и вытечь.

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

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

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

Стоимость ремонта и деталей гидроусилителя руля

Регулировка ремня гидроусилителя

Если говорить о ремонте гидроусилителя рулевого управления, а в частности о стоимости деталей, то все зависит от марки, модели и самого устройства автомобиля. Цена может быть пропорциональна стоимости автомобиля или же ремонт обойдется в минимальную цену. Рассмотрим на примере определенной модели стоимость деталей.

Название марки и модели Деталь Стоимость, руб. Стоимость, грн. Стоимость, долл.
Chevrolet Lacetti Насос гидроусилителя 5255 2076 77
BMW 3-Series 2003 Бачок ГУР 1898 750 28
Daewoo Lanos 2008 Насос ГУР и шкив 2506 990 37
Mercedes-Benz Vito 2008 Насос ГУР 4036 1594 59
Hyundai Tucson 2.0 Ремень насоса 381 150 6
Hyundai Tucson 2.0 Шланг системы гидроусилителя 790 312 12

Как видим, цены на детали гидроусилителя рулевого управления не космические, поэтому не стоит экономить на таком и своевременно проводить ремонт. Что касается стоимости услуг ремонта, то здесь лучше навести приблизительные расценки, так как они могут отличаться в зависимости от СТО. Наведем приблизительные цены на услуги ремонта ГУР.

Наименование Стоимость от, руб. Стоимость от, грн. Стоимость от, долл.
Ремонт двухконтурного насоса ГУР 4050 1600 60
Ремонт одноконтурного насоса ГУР 2279 900 35
Замена насоса ГУР 1773 700 25
Ремонт поршня гидроусилителя 3797 1500 55
Замена ремня насоса 510 200 10

Цена на услуги ремонта так же не особо высокие, но все же, если вовремя ни обратить внимание, и не устранить проблему, в дальнейшем она может превратиться в серьезные последствия. Если говорить о ГУР (гидроусилителе рулевого управления), то это незаменимая система в современном автомобиле. Динамика управления, комфорт и безопасность – те вещи, в которых участвует современный механизм гидроусилителя рулевого управления.

Видео-обзор принцип работы гидроусилителя рулевого управления:

Что предусматривается правилами обслуживания ГУРа

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

контролировать уровень и состояние рабочей жидкости ГУРа в расширительном бачке;

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

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

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

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

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...