Как работает гидроусилитель: Гидроусилитель рулевого управления: устройство и принцип работы

Как работает гидроусилитель руля.



Принцип работы гидравлического усилителя рулевого управления и взаимосвязь элементов его конструкции рассмотрим на примере гидроусилителя руля автомобиля КамАЗ (рис. 1).

При прямолинейном движении автомобиля золотник 18 и винт 13 находятся в нейтральном положении. Масло из насоса свободно проходит через золотник и обе полости силового цилиндра 6 и 23, и далее через радиатор 1 сливается в бачок насоса.

При повороте рулевого колеса направо (рис. 1,а) винт 1 вывертывается из гайки 6, а из-за сопротивления управляемых колес возникает сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом положении влево. Когда эта сила превысит усилие предварительного сжатия центрирующих пружин 4, винт вместе с золотником 12 сместится. При этом полость А силового цилиндра отсоединяется от линии слива, оставаясь при этом соединенной с линией нагнетания, а полость

Б отсоединяется от линии нагнетания.
Рабочая жидкость поступит в полость А цилиндра и начнет оказывать давление на поршень-рейку, создавая дополнительное усилие на зубчатом секторе вала 7 сошки рулевого механизма, что способствует повороту управляемых колес.

При повороте рулевого колеса налево (рис. 1,б) винт с золотником 12 смещаются вправо, преодолевая усилие сжатия центрирующих пружин 4. Рабочая жидкость под давлением начнет поступать в полость Б, воздействуя на поршень-рейку 8, а полость А соединится с линией слива.
Поршень-рейка 8 под действием суммарного усилия, создаваемого водителем и рабочей жидкостью, повернет вал 7 сошки и далее через привод управляемые колеса.

***



Давление в полостях А и Б силового цилиндра при повороте увеличивается пропорционально повышению сопротивления колес. Одновременно возрастает давление в полостях между плунжерами

3.
В результате получаем динамическую взаимосвязь — чем больше сопротивление повороту колес, а следовательно чем выше давление масла в полости силового цилиндра, тем больше усилие, с которым золотник 12 стремится вернуться в среднее положение, а также усилие на рулевом колесе.
Таким образом обеспечивается силовое слежение.

Остановка рулевого колеса при повороте в любую сторону приводит к тому, что поршень-рейка 8, винт 1 и золотник 12 под действием центрирующих пружин 4 и перепада давления масла в полостях А и Б силового цилиндра сместятся в осевом направлении к среднему положению.
При этом золотник займет такое положение, при котором через щель для прохода масла в соответствующей полости цилиндра будет поддерживаться давление, необходимое для удержания управляемых колес в повернутом положении.

Таким образом обеспечивается кинематическое следящее действие усилителя рулевого управления.

При резком ударе или толчке со стороны колес во время движения, например при разрыве колеса, поршень-рейка 8 и винт 1 с золотником 12 сместится в осевом направлении.
При этом в результате перемещения золотника полость цилиндра, находящаяся с противоположной стороны, соединится с линией нагнетания насоса.
Возрастающее давление рабочей жидкости на поршень-рейку 8 уравновесит силу удара, и управляемые колеса не изменят своего положения, что позволит сохранить заданное направление движения и предотвратить возможную аварию.

При неработающем насосе, например во время буксировки автомобиля, управление автомобилем было бы очень затруднительно, так как находящаяся в полостях

А и Б жидкость препятствовала бы перемещению поршня, и к рулевому колесу пришлось бы прикладывать значительное усилие, чтобы выдавливать ее в бачок насоса.
Поэтому обратный клапан плунжера 9 при повышении давления в любой полости во время перемещения поршня открывается и позволяет перетекать жидкости в противоположную полость, что облегчает поворот рулевого колеса.

***

Электрический усилитель рулевого управления — ЭУР



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Гидроусилитель руля: принцип работы и устройство ГУР

Главная » В помощь водителю

Опубликовано: 02. 12.2020Рубрика: В помощь водителюАвтор: m-admin

По мере развития автомобилестроения возникла потребность в снижении усилий, прикладываемых при вращении рулевого колеса. В первую очередь, это касается водителей грузовых транспортных средств, управление которыми требует от человека повышенной внимательности и точности. Работе шофёра такого автомобиля было не позавидовать: после нескольких часов езды и кручения тугого руля водители жаловались на скопившуюся усталость, что приводило к снижению внимания и, как следствие, возникновению аварий.

Проблема требовала решения: итогом работы над ней стало появления гидроусилителя руля, основная задача которого заключается в облегчении управления машиной и улучшению её манёвренности.

Составные части ГУР

Устройство состоит из следующих обязательных составных частей:

1. насоса ГУР, обеспечивающего требуемый уровень давления, требуемого для циркуляции масла. В большинстве случаев устанавливаются пластичные насосы, отличающиеся высоким коэффициентом полезного действия и наибольшим сроком службы;
2. распределителя, задача которого – направлять масло в нужные части цилиндра и обеспечивать его поступление в бачок. Данный элемент (бывает осевым или роторным) может крепиться на элементах рулевой рейки или на валу рулевого механизма;
3. гидроцилиндра, приводящего в движение поршень со штоком;
4. шлангов, благодаря которым гарантируется движение жидкости по механизму. Одни из них (низкого давления) отвечают за поступление масла в насос и в бачок, другие соединяют между собой распределитель, насос и цилиндр;
5. масла, смазывающего все части системы;
6. бачка с фильтром, где хранится и очищается рабочая жидкость.

Как работает гидроусилитель руля

Основной элемент — это золотник: принцип работы ГУР основан на его перемещении при повороте рулевого колеса.

В центральном положении руля он удерживается пружинами (насос работает в усиленном режиме, жидкость активно циркулирует по всей системе). При повороте рулевого колеса происходит смещение золотника и перекрытие им одной из магистралей (в цилиндр поступает масло, поршень поворачивает колеса в сторону движения золотника). Когда поворот завершается, распределитель догоняет золотник, и тот останавливается.

Принцип работы гидроусилителя руля, если отсутствует его вращение, немного иной: золотник перестает двигаться, распределитель переходит в нейтральное положение, колёса авто стоят прямо, а насос качает масло по системе.

Преимущества автомобиля с гидроусилителем

Выше было сказано, что обычно устройство устанавливается на большегрузные машины, чтобы максимально облегчить процесс управления, однако многие производители оборудуют им и легковые автомобили.

Помимо этого, принцип действия ГУР обеспечивает меньшее количество полных оборотов руля при совершении маневров (например, во время парковки). Механизм минимизирует удары на руль при езде по неровному дорожному покрытию, позволяя сохранить управляемость автомобилем при наезде на крупный камень или при попадании колеса в глубокую выбоину.

Уход за гидравлическим усилителем

Как и любой другой механизм, ГУР требует регулярного и правильного ухода, способного увеличить срок его службы и сэкономить владельцу авто немало средств на его замену.

Основные рекомендации следующие:

• регулярная проверка уровня масла;
• своевременное устранение утечек и проверка герметичности системы;
• регулировка натяжения приводного ремня;
• замена масла и фильтра в бачке как минимум раз в год;
• недопущение удержания руля в крайнем положении на протяжении более чем 5 секунд;
• прекращение использования машины с неисправным гидронасосом (в противном случае происходит ускоренный износ составляющих рулевого механизма).

0 1 169 просмотров

Как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов — это компонент, который многократно увеличивает тормозное усилие, когда водитель нажимает педаль тормоза. Это приводит к остановке автомобиля с уменьшенным давлением ноги на педаль. До усилителей тормозов ручные тормоза требовали гораздо больше усилий, чтобы нажать на педаль тормоза и остановить автомобиль. Усилитель тормозов обеспечивает максимальную мощность торможения при минимальном нажатии на педаль.

В настоящее время используется несколько различных типов усилителей тормозов:

• Вакуумные системы усилителей тормозов
• Системы гидроусилителей тормозов
• Электрогидравлические системы усилителей тормозов

Ниже приведены пояснения по каждому типу системы.

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов наиболее распространен в легковых автомобилях. Вакуумный усилитель, используемый на большинстве автомобилей с бензиновым двигателем, устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Бустер представляет собой металлическую камеру с гибкой диафрагмой, разделяющей обе стороны. Вакуумные усилители обычно имеют диаметр 6-8 дюймов и толщину 3-4 дюйма. Разрежение двигателя подается к обеим сторонам диафрагмы до тех пор, пока не будет нажата педаль тормоза. При нажатии на педаль металлический стержень прижимает клапан к диафрагме и позволяет атмосферному давлению поступать в камеру со стороны педали. Поскольку сторона камеры главного цилиндра все еще находится под вакуумом, разница в давлении создает помощь или «ускорение», необходимое при торможении.

В случаях, когда вакуум в двигателе недостаточен, можно использовать вакуумный насос для создания вакуума, необходимого для правильной работы бустера. Ищете новый вакуумный усилитель тормозов? Найдите подходящую запасную часть для вашего автомобиля здесь.

Hydro-Boost

Гидроусилитель тормозов устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным цилиндром, как и вакуумный усилитель. Вместо разрежения в двигателе гидравлическое давление подается насосом гидроусилителя руля для помощи при торможении. При нажатии педали тормоза золотниковый клапан перемещается внутри корпуса и направляет давление жидкости в камеру. Сила жидкости в камере заставляет поршень двигаться вперед и обеспечивает ускорение при торможении. Аккумулятор сохраняет давление на случай потери давления в гидроусилителе руля.

Гидроусилитель используется в тех случаях, когда разрежение в двигателе может быть слабым (двигатели с наддувом или турбонаддувом) или отсутствовать (дизельные двигатели).

Электрогидравлический

Электрогидравлический усилитель — это новый тип помощи при торможении, применяемый в гибридных и электрических транспортных средствах. Упомянутый как «тормоз по проводам», нет прямой связи между педалью тормоза и тормозной системой. Система частично электрическая, частично гидравлическая. Датчики измеряют силу нажатия на педаль тормоза и отправляют эти сигналы в электронный блок управления (ЭБУ). Используя входные данные от нескольких датчиков, ЭБУ определяет, какое тормозное давление необходимо для каждого колеса. Электрогидравлическая тормозная система объединяет в себе функции антиблокировочной системы торможения и контроля устойчивости. Система также интегрируется с рекуперативным торможением на электромобилях. Это происходит, когда электродвигатель реверсирует, чтобы замедлить транспортное средство и перезарядить аккумуляторы. Ввод педали тормоза используется для определения того, требуется ли дополнительное гидравлическое усилие для остановки автомобиля.

Несмотря на то, что вакуумные и гидроусилители тормозов были широко распространены на протяжении десятилетий, постепенно они могут быть заменены электрогидравлическими системами для более точного управления торможением и интеграции с системами безопасности транспортных средств.

Необходимо заменить или модернизировать усилитель тормозов вашего автомобиля? BuyBrakes предлагает лучшие цены на запасные тормозные усилители для вашего автомобиля. Мы предлагаем как вакуумные, так и гидравлические усилители, в зависимости от вашей модели.

Как работает усилитель тормозов?

Опубликовано 6 июля 2021 г. by Matthew C. Keegan Know How

Безопасная остановка автомобиля начинается с нажатия ноги на педаль тормоза. Это действие приводит в движение цепочку событий, когда соединенный стержень толкает поршень в главный цилиндр, который заполнен гидравлической жидкостью, и жидкость сразу же проходит по трубам к цилиндрам, расположенным рядом с тормозами каждого колеса.

Внутри этой системы находится усилитель тормозов, устройство, предназначенное для увеличения силы, прилагаемой водителем при нажатии на педаль тормоза. Здесь мы поговорим о трех различных типах усилителей тормозов, используемых в современных автомобилях.

Усилители тормозов и ваш автомобиль

Возможно, вы не знаете, какой тип усилителя тормозов используется в вашем автомобиле, но у каждого из них есть кое-что общее: они увеличивают давление вашей ноги на педаль в два-три раза, чтобы увеличить автомобиль до быстрой и безопасной остановки. Однако, если усилитель тормозов выйдет из строя, вам придется подавать все давление, а это непростая задача.

Вакуумные усилители

Самый распространенный тип тормозной системы включает в себя вакуумные усилители. В этих системах используется вакуумная диафрагма, прикрепленная к вакуумному порту на впускном коллекторе двигателя. Вакуумные усилители обычно используются с обычными тормозами с усилителем, но их также можно найти в неинтегрированных антиблокировочных тормозных системах (АБС).

Хотя в большинстве автомобилей используются вакуумные усилители, они могут работать по-разному, в зависимости от двигателя. Например, в автомобилях с бензиновым двигателем давление воздуха во впускном коллекторе помогает остановить автомобиль. С другой стороны, для автомобилей с дизельным двигателем с системами вакуумного усилителя требуется вспомогательный вакуумный насос из-за их различных частей и функций.

Hydro-Boost

Система гидроусилителя использует гидравлическое давление, создаваемое насосом гидроусилителя руля, для увеличения тормозной мощности. Эта система может быть найдена в автомобилях с ABS или без нее.

Выпущенные в 1970-х годах в связи с повышением эффективности использования топлива и соображениями безопасности системы гидроусилителя также известны как «невакуумные» ускорители. В то время как тормозные шланги являются неотъемлемой частью системы вакуумного усиления, шланги гидроусилителя руля имеют решающее значение для системы гидроусилителя.

Основным преимуществом системы этого типа является то, что в случае отказа насоса гидроусилителя руля остается достаточно давления, чтобы полностью остановить автомобиль от одного до трех раз.

Электрогидравлический

Электрогидравлические тормоза — это новейшая доступная конструкция тормозов. Они встречаются во встроенных антиблокировочных тормозных системах, особенно в электромобилях, включая некоторые гибридные модели. Они также используются в автомобилях с системой «тормоз по проводам», в которой сигнал от датчика педали тормоза активирует усилитель тормозов для включения тормозов.

Другими словами, физическая связь между педалью газа и тормозной системой устраняется и заменяется компьютерным вводом. Меньшее количество механических частей может означать повышенную надежность.

Электрогидравлические тормоза имеют еще одно преимущество, которое делает их привлекательными: совместимость с рекуперативными системами. Такие системы замедляют движущееся транспортное средство, используя его кинетическую энергию, которая преобразуется в электричество и направляется на аккумулятор. Повторное использование этой энергии может увеличить запас хода автомобиля на аккумуляторе. В некоторых моделях эта технология используется для управления одной педалью. Когда автомобиль работает в этом эффективном режиме, простое отпускание педали акселератора постепенно приводит к полной остановке автомобиля. Следовательно, тормозные колодки и диски служат дольше

Очень важно знать тип усилителя тормозов, особенно когда приходит время ремонта. Даже если замена или ремонт этих систем не является чем-то, что вы планируете взять на себя, всегда лучше иметь представление о том, как они работают, чтобы вы могли знать, безопасно ли использовать ваш автомобиль, и держать своего механика честным.