Как работают усилители рулевого управления

Сначала гидроусилители руля (ГУР) устанавливались только на тяжелые и дорогие автомобили класса «люкс», а сегодня они стали элементом стандартной комплектации большинства моделей. ГУР состоит из трех основных элементов: насоса с резервуаром для специального масла и блоком нагнетательных и перепускных клапанов, распределителя давления с вращающимся золотником и силового цилиндра, который размещается внутри картера рулевого механизма. Насос, распределитель и силовой цилиндр связаны трубками-масляными магистралями. Насос приводится в действие вращением коленчатого вала посредством ременной передачи и обеспечивает в системе давление. Распределитель связан с валом рулевого управления и, в зависимости от положения руля, подает масло в соответствующую часть магистрали. А силовой цилиндр уже преобразует давление масла во вспомогательное усилие, воздействующее на рулевой механизм, что, собственно, и помогает водителю.

Одним из существенных недостатков простых систем гидроусилителей было то, что в них существовала прямая зависимость величины усилия от оборотов двигателя. На малых оборотах давление могло быть недостаточным, и усилитель, по сути, не выполнял своей главной задачи. На больших же оборотах давление в гидравлике возрастало, связь «дорога-руль-водитель» разрывалась, и водитель попросту переставал чувствовать дорогу. Современные системы от этого избавлены. Практически на всех массовых моделях в последние годы стали устанавливать гидроусилители с переменным усилием, в которых давление обратно пропорционально количеству оборотов двигателя. Чем выше обороты двигателя — тем ниже эффективность ГУР. Это достигается за счет особой конструкции гидронасоса.

Как работают усилители рулевого управления

а — рулевое управление в сборе; b — поперечное сечение вращающегося распределителя (увеличено); c — источник энергии; 1 — силовой цилиндр гидроусилителя; 2 — шестерня рулевого механизма; 3 — зубчатая рейка; 4 — торсионный стержень; 5 — рулевой вал; 6 — контрольное окно; 7 — вращающийся золотник; 8 — втулка золотника; 9 — возвратная магистраль; 10 — масляный резервуар; 11 — нагнетательный и перепускной клапан; 12 — нагнетательная магистраль; 13 — масляный насос.

Дорогие модели, напичканные электронными системами, в том числе и электронными спидометрами, комплектуются системами интегрального типа. Принцип устройства тот же, но в системе имеется электрогидравлический модулятор давления, который связан с блоком управления двигателем. Эффективность усиления меняется гибко, в зависимости от скорости. Встречается, хотя и редко, еще один вид гидроусилителей, эффективность которых изменяется в зависимости от сцепления шин с дорогой.

Главный недостаток всех традиционных ГУР — они отбирают часть мощности у двигателя. Потребляемая ГУРом мощность может достигать 5-7 л.с., а это весьма существенная потеря, к примеру, для городских малолитражек. Поэтому для снижения энергопотребления в конце 90-х стали применять электрогидроусилители: в них гидронасос приводится в действие собственным электромотором, который связан с блоком управления двигателем и работает в соответствии с заложенной в него программой.

Сегодня наиболее «прогрессивной» системой считается электроусилитель: в нем нет гидравлики, а рулевые механизмы приводятся в действие электросервомоторчиками, которыми управляет главный процессор автомобиля. Помимо надежности, компактности и малого веса такая конструкция позволяет гибко реализовывать взаимосвязь между углом поворота рулевого колеса, скоростью автомобиля и величиной усиления. Более того, на больших скоростях возможно дополнительно загружать рулевое колесо, а также прямо в движении изменять «прозрачность» рулевого управления, то есть силу колебаний, передающихся на руль от неровностей дороги.

Автопилот

№5, 2001

Метки: ГУР

Похожие

Яндекс.Метрика