Как работает рулевая рейка: Устройство и принцип работы рулевой рейки. Отличие, плюсы и минусы рулевых реек

Как работает рулевая рейка – устройство и виды механизмов

Запись на услуги

Рулевая рейка – это механизм передающий импульс с руля через карданный и зубчатый вал на горизонтальный реечный механизм, тем самым осуществляя синхронный поворот колес. При управлении автомобилем меняется положения колес относительно дорожного полотна. Узел контроля положения колес автоматически обеспечивает их пространственное позиционирование.

Вне зависимости от производителя принцип работы рулевых реек одинаков. Механизм с соединенным между собой двумя шестеренками. Обод одной распрямлен, вторая шестерня (зубчатый валик) соединяется через приводной вал с рулем, для передачи крутящего момента от водителя через рейку к колесам.

В нашем автосервисе можно произвести полную профессиональную диагностику и ремонт рулевой рейки любого производителя. Специалисты сервиса работают на современном оборудовании (стендах), и имеют большой опыт. Монтаж и демонтаж на месте. Гарантия на работы 2 года.

Конструкция позволяет совместить в одном узле два важных преимущества: редукцию усилия, требуемого для поворота руля и преобразование кругового движения в линейное. Поступательное движение ограничено диапазоном сдвига колес при поворотах, что заложено конструкцией авто. Перемещение рейки от левой до правой мертвой точки требует от 2,5 до 4 полных оборота руля.

Работа простейшей червячно-реечной пары работает и без дополнительных устройств, помогающих вращать рулевое колесо. Стремление облегчить усилия водителя привело к оснащению механизма специальными блоками, освобождающими от необходимости напрягаться для осуществления маневра. Схема последовательно совершенствовалась, и прошла три ступени улучшений.

• Механическая рулевая рейка – это базовый вид конструкции. Представляет собой прямой привод крутящего момента от руля, через согласующий карданный вал и зубчатый валик. Данное решение требует значительного усилия водителя к рулю. Тем самым, может ограничивать круг лиц, способных управлять такой машиной.
  Стремление уменьшить затраты сил водителя на управление движением привело к появлению гидравлических и электрических устройств, усиливающих крутящий момент.
• Гидравлическая рулевая рейка – является самой распространенной схемой с ГУР. Работает по схеме синхронного перемещения руля водителя под воздействием перепада давления в жидкости поршня. Связь зубчатого валика с рейкой обычная, однако в месте его сопряжения с валом рулевой колонки, имеются специальные поворотные клапаны, регулирующие направление подачи жидкости под давлением от насоса. Устройство гидравлической рулевой рейки требует дополнительной установки на двигатель насоса ГУР, отбирающего определенную мощность с мотора. Устройство рулевой рейки с гидроусилителем подразумевает работу ГУР только при запущенном двигателе, когда достигается номинальное давление гидравлической жидкости в замкнутом контуре.
• Электрическая рулевая рейка – это облегчение прилагаемого водителем к рулю усилия с использованием электромотора, связанного червячным зацеплением с шестерней, закрепленной на рулевом валу. Контроллер двигателя синхронизирует направление его вращения с движениями рук шофера. Особенность такой рейки заключается в том, что передача крутящего момента возможна только в одном направлении от червяка к ведомому ободу шестерни. В обратном порядке механизм блокируется. Если в червячном зацеплении возникли неполадки и оно блокируется, крутящий момент беспрепятственно передается напрямую от рук водителя через реечный механизм поворота к колесам. При этом потребуется лишь приложить больше сил ввиду выхода из строя электрического усилителя руля, однако управляемость автомобиля не пострадает.

Устройство рулевой рейки

Рулевая рейка построена на взаимодействии зацепления зубьев с шестеренчатым валиком. Четыре основных узла рулевой рейки.

• Рулевое колесо – руль автомобиля, это устройство, служащее для управления движением авто в заданном направлении. Рулевое колесо сцепляется через зубчатое посадочное место с валом рулевой колонки, передавая усилие вращения на рейку. Современные автомобильные рули оснащены дополнительными функциями. Кнопки для управления бортовыми системами и подушка безопасности в центральной части рулевого колеса. По техрегламенту, руль жестко фиксируется на валу без люфта и свободного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскости.
• Рулевой вал – передает вращательное движение руля, состоит из нескольких ориентированных разнонаправленно частей. Между собой они сопрягаются посредством карданных механизмов.
• Рулевая рейка – это горизонтально перемещаемая рейка, с насечкой для зацепления с зубчатым валиком, приводимым во вращательное движение синхронно с поворотом руля. С обоих сторон узла имеются гнезда для шарнирного или резьбового соединения со специальными наконечниками, связанными с рычагами поворота колес.
• Рулевые тяги – обеспечивают передачу усилия на колеса, и осуществляют связанные со ступичным блоком тяги. Конструкция обеспечивает необходимость разности углов поворота внутреннего и наружного колес. Тяги передают как поступательные, так и вращательные движения.
• Рулевой наконечник – выполнен в виде шарнира с пальцами, для резьбового соединения и регулировки длины, с целью коррекции углов поворота.
• Демпфер – это амортизатор двустороннего действия. Устанавливается на рулевую рейку между тягами и корпусом. Применяется на внедорожниках и заднеприводных автомобилях премиального класса. Он повышает курсовую устойчивость автомобиля, минимизирует биение руля при движении по неровным покрытиям и продлевает срок службы рейки. Еще есть демпфер рулевого вала, устанавливаемый на колонку автомобилей с ЭУР.

Для облегчения вращения руля, механизм может быть оснащен гидравлическим или электрическим усилителем. Конструкция обеспечивает смещение колес под разными углами, что соответствует геометрии внешнего и внутреннего радиусов поворота.

Плюсы реечного рулевого механизма

Сравнивая реечные варианты рулевого управления с другими следует принять во внимание ряд очевидных преимуществ:

• Имея меньшее количество задействованных элементов и точек их сопряжения реечный механизм быстрее реагирует на воздействие и легче поддается контролю
• Небольшой вес конструкции способствует улучшению эксплуатационных и скоростных характеристик авто
• Реечное управление обеспечивает лучшее «чувство руления», что существенно увеличивает безопасность при движении по мокрым и скользким участкам дорог
• Ремонт и восстановление проще, так как имеет меньшее количество составляющих узел элементов, и широкое распространение механизма.

Упомянутые соображения способствуют широкому внедрению и усовершенствованию различных вариантов реечного управления в автомобилестроении.

Минусы реечного рулевого механизма

Популярность использования этого технического решения на множестве автомобилей перевешивает недостатки, из которых можно перечислить следующие.

Для механических и гидравлических систем:

• Ускоренный износ элементов вследствие повышенной нагрузки, что является платой за простоту узла управления, состоящего из небольшого числа деталей
• Чувствительность реечного механизма к качеству дорожного покрытия, особенно заметная на полноприводных внедорожниках при съезде на неподготовленную к передвижению местность, когда трудность управления резко возрастает
• Восприимчивость к вибрациям, передающимся через рулевое колесо водителю
• Утечки технологической жидкости

Дополнительные устройства, использующие электроэнергию для питания усилителей руля, характеризуют следующие минусы:

• Более высокая цена
• Необходимость специального оборудования для диагностики электронного блока управления
• Сложность самостоятельного ремонта

Все разновидности рулевых реек имеют один принцип действия механизма, различия заключаются лишь в выборе схемы увеличения, передаваемого водителем посредством поворота руля усилия.

Вернуться в блог статей

Полезные статьи из блога

• Принципы работы усилителя руля автомобиля – ЭУР, ЭГУР и ГУР
• Выявление неисправностей и ремонт рулевых реек

Почему стучит рулевая рейка

Почему стучит рулевая рейка – на кочках, на повороте руля? Ищем причины, устраняем последствия!

Что из себя представляет рулевая рейка?

Для начала давайте разберемся, что такое рулевая рейка, как устроен её механизм, каковы принципы действия. Это позволит легче понять, что может быть не так с рулевой рейкой.

Рулевая рейка – важнейший узел рулевого управления. Главная задача – создать условия для поворота передних колёс транспортного средства в сторону поворота водителем руля.

Стандартная механическая рулевая рейка состоит непосредственно из руля, вала со шлицами, пазами для крепления руля и вала, рейки, тяг, наконечника.

На внедорожники, коммерческий транспорт также нередко ставится демпфер.

Он выполняет функцию амортизатора, гасит вибрацию.

А существенно облегчить вращение руля помогает усилитель. Он может быть гидравлическим и электрическим. Усилитель может cтавиться на колонку, монтироваться на валу, составлять конструктивный тандем с рейкой.

Как работает рулевая рейка?

Есть разные рейки:

1. Механическая. Водитель поворачивает руль. Вращательные движения передаются на шестерню. Поворот шестерни задаёт движение тяг и поворот колёс.
2. С гидроусилителем и электроусилителем. Водитель вращает руль. Появляется сопротивление со стороны ведомых колёс. Торсион закручивается, каналы распределителя открываются. Рейки с электроусилителем имеют преимущество перед моделями с гидроусилителем по уровню шума. Физические усилия водителя меньше, а срок эксплуатации рейки выше. При этом рейку с гидроусилителем легче отремонтировать, нежели модель с электроусилителем.

У многих возникает вопрос, какие рейки во время работы стучат чаще? Согласно статистике, чаще всего стучат механические модели без демпфера: удары от неровностей дороги «проецируются» на рулевое колесо.

Что может предшествовать появлению стука?

Стуку могут предшествовать разные отклонения:

• Появление зазоров (люфтов) между деталями рулевого механизма. Разные части этого механизма начинают элементарно сталкиваться друг с другом. В этом случае важно понимать, что серьёзную опасность будет представлять не сам стук, а потенциальная непредсказуемость транспортного средства при входе в поворот на шоссе.
• Самопроизвольное вращение рулевого колеса.
• Повышенная чувствительность транспортного средства. Машину начинает «бросать» в сторону при незначительном повороте руля, или возникает диссонанс между углом поворота колес транспортного средства и углом поворота рулевого колеса.
• Падение уровня жидкости в бачке гидроусилителя.
• Попадание гидравлической жидкости в пыльники тяг.

Усилить риски поломки рейки и появления стука способны некачественное дорожное покрытие, халатное отношение к техобслуживанию (особенно гидроусилителя – при его наличии), монтаж на транспортное средство колёс, которые не соответствуют рекомендуемым производителем требованиям.

Непосредственные причины неисправности

Непосредственными причинами неисправности являются:

• Износ распределителя – червячной пары. Наиболее распространённый вариант – это когда у распределителя изнашиваются клапаны. Этого достаточно для того, чтобы нарушилось движение жидкости в системе и, соответственно, усилитель перестал корректно работать.
• Выработка вала по втулке. Чаще всего это результат попадания влаги. «Съедение» втулки ржавчиной.
• Износ зубчатой части вала. При техническом обслуживании с такой проблемой встречаются достаточно часто. И, если износ небольшой – всё решаемо максимально оперативно – с помощью регулировочной гайки. Но это возможно только в ситуации, если люфт небольшой. Если же износ сильный, то установить корректное расстояние между зубцами и шестерней сложно. Приходится менять саму шестерню, а чаще и вовсе рейку.
• Обрыв, а иногда просто ослабление приводного ремня насоса (у моделей с гидравликой). Причём, если дело имеет полный обрыв ремня, насос элементарно не работает. Если же проблема – в обрыве, начинается проскальзывание на шкивах, давление ослабевает, беспокоит стук

Как определить стучит рейка или рулевая тяга?

Если люфт – влево-вправо, то в 90% виновница проблемы – тяга, если же люфт вверх-вниз, то стук вызывает рейка.

Если проблемы не в рейке, а тяге, как правило приходится менять наконечники, шарниры. Иногда проблема сопряжена также с износом хомутов на регулировочных муфтах.

Также, если стучит именно тяга, первопричина – нарушение герметичности шарового шарнира. Это бывает, например, из-за попадания в узел грязи, песка.

Что делать, если стучит рулевая рейка?

При появлении любых подозрительных стуков и подозрении на то, что стучит именно рейка, рекомендуется действовать по следующей схеме:

• Немедленно прекратите пользоваться транспортным средством. Это может быть небезопасно.
• Выполните диагностику рулевого управления. Не только диагностику рейки, а комплексную. В том числе, рулевого наконечника и тяги.
• Выполните ремонт на основе рекомендаций, которые специалисты СТО сделали на основе диагностики.

Методика диагностики рулевой рейки

При диагностике важно обязательно учитывать тип рейки:

Решение с гидроусилителем:

• Протестируйте транспортное средство на появление гула при его повороте. Он может быть следствием износа лопастей насоса, подшипников, ослабления приводного ремня. Уровень жидкости при этом может откланяться, так и быть в норме. Этот фактор часто запутывает неопытных диагностов.
• Проанализируйте, есть ли небольшая, но регулярная утечка рабочей жидкости. Её первый признак – необходимость «кормить добавкой» расширительный бачок. Очень часто – это реакция на корродирование. Чтобы эта проблема была минимизирована, важно пользоваться пластиковыми хомутами. При затяжке пыльников проблем с ними нет.
• Обратите внимание на характер стука, если он в передней оси — проблема может быть и вовсе в ходовой. Обязательно обследуйте её.

Решение с электроусилителем

У решений с электроусилителем диагностику целесообразно начать с втулок. Именно разбитые втулки – одни из наиболее проблемных мест. При этом диагностику этих элементов мастера не очень любят, так как приходится делать демонтажные работы.

Виновницей может быть и шестерня/червячная передача. Как правило, такая причина неисправности рейки возникает у авто с большим пробегом.

«Хулиганами» могут оказаться и датчики поворота крутящего момента. Чаще всего истинным камнем преткновения становятся установленные над ними пыльники. Если они повреждены, то влага легко может попасть на датчики и вывести их из строя.

Последствия и решение вопроса

Неисправность рулевой рейки — это нарушение управления автомобилем. На начальном этапе, когда стук слышен только при определённых обстоятельствах – на морозе, при езде на кочках, при повороте руля, узел еще справляется со своими обязанностями. Но если не принять меры, то очень скоро водитель транспортного средства может полностью потерять контроль над управлением. Поэтому и важно крайне оперативно принять меры.

Многие автомобилисты задаются вопросом: восстанавливать или ставить новую рейку. Замена – это, безусловно, наиболее надёжный вариант, но только если деталь оригинальная. Неоригинальные запчасти сомнительного качества могут только подлить масло в огонь.

Более того, важно обращать внимание на степень износа узлов. Одно дело, когда износилась вся конструкция, другое – проблема только у отдельных компонентов. В этом случае рационально использовать ремкоплект. Особенно, если речь – о механической модели.

Для выполнения работ автомобиль поднимают домкратом. Обязательно фиксируются задние колёса. Под днищем размещается подпорка.

Получить профессиональные знания, развить навыки, которые относятся к сервисным операциям системы рулевого управления, поможет электронная интерактивная программа Система рулевого управления автомобиля. Это 7 учебных модулей и система проверки знаний.

Что такое рулевая рейка с электроусилителем и как она работает? • D S Auto

Вся автомобильная промышленность движется к электроусилителю рулевой рейки!

Рулевая рейка с электроусилителем — это разновидность рулевой рейки с усилителем, в которой используется электрический ток и электроника, облегчающие нам управление автомобилем.

Поскольку практически все становится цифровым и электрическим, то же самое происходит и с нашими автомобилями! Это одна из технологий, которая привлекает большое внимание в автомобильном мире с начала 2000-х годов.

Не поймите меня неправильно, старая технология — рулевое управление с гидравлическим усилителем все еще широко используется на дорогах, и я люблю свое первое поколение Perodua Myvi таким, какое оно есть.

Но –

Если вы следили за автомобильными новостями в начале 2010-х годов, вы увидите, что большинство производителей автомобилей уже начали внедрять электроусилитель руля из-за его многочисленных преимуществ по сравнению с гидравлическим усилителем руля.

Достаточно скоро мы начнем видеть каждую машину, оснащенную этой причудливой новой технологией.

«Будущее уже сейчас».

В этой статье вы познакомитесь с новейшими гаджетами в системе рулевого управления автомобиля. Мы рассмотрим…

• Что такое электроусилитель руля?
• Какие компоненты рулевого управления с электроусилителем?
• Как это работает?
• Преимущества электроусилителя руля
• Недостатки электроусилителя руля

Что такое электроусилитель руля?

Это, мой друг, рулевая рейка с электроусилителем. Вы даже можете увидеть прикрепленный к нему электродвигатель.

Электро-усилитель-рулевая рейка. Давайте разберем это один за другим.

«Рулевая рейка» представляет собой набор реечных шестерен, который соединяется с обоими передними колесами. Когда мы поворачиваем руль, реечные шестерни включаются таким образом, что колеса автомобиля смещаются влево или вправо, что и ведет автомобиль.

«Power» — это сокращение от «усилитель». Это облегчает управление нашим автомобилем, обеспечивая дополнительную поддержку, которая помогает нам поворачивать рулевую рейку.

«Электричество» означает, что рулевая рейка использует электронику для обеспечения дополнительной мощности.

Вот и все. В целом, рулевая рейка с электроусилителем такая же, как и любая другая рулевая рейка, за исключением того, что она обеспечивает дополнительную мощность за счет электрических компонентов.

Если вы не знакомы с тем, как работает автомобильное рулевое управление, я настоятельно рекомендую эту статью о том, как работает автомобильное рулевое управление. Он описывает систему управления автомобилем сверху вниз (от того, как вы поворачиваете руль, до фактического управления автомобилем). Это очень поможет.

Какие компоненты рулевой рейки с электроусилителем?

Теперь, когда у нас есть фундамент, давайте поговорим об электроусилителе руля.

Вот четыре компонента электроусилителя руля, которых нет у обычной рулевой рейки.

Часть № 1: Блок управления двигателем (ECU)

По сути, это мозг нашего электроусилителя руля. Он собирает информацию от своих собратьев-сенсоров, оценивает ситуацию и отдает приказы другим компонентам.

Блок управления двигателем (ECU) подобен мозгу — он получает и интерпретирует информацию.

Часть №2: Сенсоры

Эти люди — разведчики. Они следят за тем, как мы едем, и сообщают об этом вдохновителю (ЭБУ), чтобы он мог решить, какие действия предпринять.

• Датчик крутящего момента – сообщает, насколько сильно мы поворачиваем руль.
• Датчик угла поворота руля — Сообщает текущее положение нашего руля.
• Датчик скорости автомобиля — сообщает скорость нашего автомобиля (как одометр).

Сенсоры — отличные разведчики. Они контролируют и передают информацию в ECU.

Источник

Изображение Жоао Пауло Шагаса (CC BY 4.0).

Шкура

Деталь № 3: Мотор

«ХАЛК РАЗБИТ!» (Ну в таком случае получается. )

Этот парень мускулы электроусилителя руля. Единственное, что он умеет делать, это обеспечивать мощность вращения шестерни.

ЭБУ управляет двигателем.

На основе входных сигналов от датчиков ЭБУ принимает решение и сообщает двигателю, как быстро и когда поворачивать.

Когда ЭБУ дает команду повернуть, он поворачивается.

Электродвигатель мышц. Это помогает нам поворачивает нашу рулевую рейку.

Источник

Анимация от Abnormaal (CC BY-SA 3.0).

Скрыть

Деталь № 4: Редуктор

Редуктор — это набор шестерен, которые усиливают крутящий момент.

Другими словами, он забирает мощность вращения двигателя и делает его еще мощнее.

Мы называем их редуктором, потому что это буквально шестерня уменьшенного размера.

Когда вы поворачиваете меньшую шестерню и используете ее для привода большей шестерни, что происходит? Большая шестерня движется медленнее, но сильнее. Оттуда дополнительный крутящий момент облегчает нам управление нашей тяжелой машиной.

Пример 101. У велосипедов тоже есть шестерни!

Если вам посчастливилось владеть велосипедом с регулируемой передачей, вы поймете это лучше.

• Когда вы переключаетесь на более высокую передачу (множитель передач), вам становится труднее крутить педали, но с каждым оборотом велосипед движется намного сильнее.
• Когда вы переключаетесь на более низкую передачу (понижающая передача), становится очень легко крутить педали, но вам нужно крутить педали намного больше, чтобы заставить его двигаться.

Именно поэтому нам нужно повернуть руль на 2 оборота, чтобы колеса машины двигались так мало.

Редуктор — это просто большая шестерня, соединенная с меньшей шестерней.

Как работает электроусилитель руля?

Начинается с датчиков. Автомобиль с электроусилителем руля оснащен датчиком угла поворота рулевого колеса и датчиком крутящего момента, прикрепленными к рулевой колонке, а также датчиком скорости автомобиля, прикрепленным к картеру трансмиссии.

Пока мы едем, каждый датчик контролирует определенный параметр. Например,

• Датчик крутящего момента — контролирует, насколько сильно мы поворачиваем руль.
• Датчик угла поворота руля – Отслеживает текущее положение нашего руля.
• Датчик скорости автомобиля — контролирует скорость нашего автомобиля (как одометр).

Затем они постоянно передают эту информацию обратно в мозг нашего автомобиля — блок управления двигателем (ECU). Когда ЭБУ получает данные, он начинает оценивать, как сильно вы поворачиваете и какой усилитель мощности вам потребуется — и все это в течение доли секунды.

Если ЭБУ считает, что у вас все в порядке и вам не нужен усилитель мощности, жизнь продолжается.

Но, если ЭБУ решит, что вам нужен усилитель мощности, он подаст ток на двигатель.

Двигатель представляет собой обычный двигатель постоянного тока. Когда на него подается ток, он начинает вращаться. Впоследствии это перемещает комплект редуктора, прикрепленного к вашей рулевой колонке, который поворачивает саму рулевую колонку. Это движение дает вам силовую помощь. Рулевое колесо станет легче, потому что двигатель поворачивает рулевое колесо в нужном вам направлении.

Так или иначе, рулевая колонка соединена с шестерней нашей рулевой рейки. При его вращении ведущая шестерня поворачивается, а рулевая рейка перемещается влево и вправо, что также приводит к перемещению колес автомобиля влево или вправо. И я думаю, вы знаете остальную часть истории – машина поворачивает!

Так почему мы переходим на электричество?

Уверен, вы уже заметили. Электроусилитель руля и гидравлический усилитель руля делают одно и то же, а именно уменьшают усилия, необходимые для управления автомобилем.

Итак, почему мы заменяем гидроусилитель руля электроусилителем? Вот некоторые из преимуществ электроусилителя руля.

Плюсы №1: Экономия топлива

В традиционном рулевом управлении с гидравлическим усилителем используется насос рулевого управления, который приводится в действие ремнем двигателя.

В тот момент, когда вы запускаете двигатель автомобиля, насос рулевого управления начинает работать независимо от того, крутите вы руль или нет.

Это истощает мощность двигателя вашего автомобиля, а значит, вы получаете меньшую отдачу от счетов за бензин.

В отличие от рулевого управления с гидравлическим усилителем, рулевое управление с электроусилителем активируется только при необходимости.

• Когда вы поворачиваете, датчики сообщают ЭБУ, что вам нужна помощь в повороте автомобиля. Затем ЭБУ дает команду двигателю повернуться.
• Когда вы не поворачиваете, детали электроусилителя руля просто остаются на месте.

Да, теперь вам нужно больше электроэнергии от аккумулятора и автомобильного генератора, чтобы обеспечить питание этих компонентов.

Но в совокупности это намного меньше потерь по сравнению со старым гидравлическим способом!

Рулевое управление с электроусилителем снижает расход топлива на 2% по сравнению с его гидравлическим аналогом.

Это вредно для окружающей среды и нашего кошелька.

Плюсы № 2: Больше никаких утечек и доливки жидкости рулевого управления!

Поскольку электроусилитель руля больше не требует гидравлики для обеспечения усиления, мы можем полностью избавиться от насоса рулевого управления, шлангов и жидкости рулевого управления. Это устраняет одну распространенную проблему с рулевой рейкой с усилителем — утечку жидкости!

Прошли те времена, когда нужно было доливать жидкость для рулевого управления.

Ах, разве жизнь теперь не прекрасна?

Замена вытекшей жидкости требует и времени, и денег, и множества ненужных головных болей.

Источник

Изображение Роберта Коуз-Бейкера (CC BY 2.0).

Hide

Плюсы №3: Программируемость – безграничный потенциал

Будучи электронным и управляемым компьютером устройством, мы не ограничены природой гидравлических систем.

Теоретически мы можем использовать электронику, чтобы следить за всем и принимать взвешенные решения. Если нам что-то не нравится, мы можем настроить их с помощью программирования.

Вот два примера того, чего мы добились с помощью электроусилителя руля: (i) Оптимизация системы помощи при крутящем моменте и (ii) Система удержания в полосе движения.

Помощь при оптимизации крутящего момента.

Когда наш автомобиль стоит, им труднее управлять, и мы могли бы использовать дополнительный усилитель крутящего момента. К сожалению для нас, мы не смогли получить это от гидравлического усилителя руля.

Гидравлический усилитель рулевого управления приводится в действие насосом рулевого управления, который зависит от частоты вращения двигателя. Когда наша машина стоит, обороты нашего двигателя будут низкими. При этом насос рулевого управления получает меньшую мощность, и, в свою очередь, мы получаем меньший крутящий момент.

Как видите, существует несоответствие между выходным сигналом усиления крутящего момента и необходимым нам усилием крутящего момента.

Но знаете что?

Электроусилитель руля может решить эту проблему. Электроусилитель руля, как и компьютер, можно запрограммировать на оказание максимальной помощи при холостых оборотах двигателя.

Это значительно упрощает маневрирование на парковке и выезде с нее!

Он также уменьшает усилие рулевого управления, когда мы едем быстро, так что автомобиль с меньшей вероятностью будет рыскать, чем их гидравлический аналог.

Система удержания в полосе движения.

Камера или лазер распознает и контролирует дорожную разметку, когда мы едем.

Они действуют как наши третьи глаза.

Как только мы съезжаем с полосы движения, система обнаруживает это и поворачивает руль, чтобы вернуть машину в нужное русло. Да, это так волшебно. Но, конечно, садиться за руль в нетрезвом виде — плохая идея.

Как видите, мы ничего не оставляем на волю случая. Мы можем «видеть» все, и мы можем контролировать практически все с помощью системы рулевого управления с электроусилителем.

Если вы хотите узнать больше об этой конкретной технологии, вот короткая и простая статья о системе помощи при удержании в полосе движения.

Нет сомнений, что сейчас мы движемся к цифровой эре.

Электроусилитель руля — это все единороги и радуги?

Как бы я ни любил электроусилитель руля, у него все же есть свои недостатки. Вот несколько примеров.

Недостатки №1: Плохая обратная связь от рулевого управления.

Многие, купившие автомобиль с электроусилителем руля, отмечают, что рулевое управление не дает такой хорошей обратной связи с дорогой, как раньше.

Для некоторых людей автомобиль — это не просто поездка из точки А в точку Б. Это острые ощущения и удовольствие. И это включает в себя ощущение ощущения дороги, отражающейся на вашем рулевом колесе. Раньше он был сырым, естественным и аутентичным. Вы можете чувствовать каждое включение и выключение между шинами и дорогой.

Теперь он кажется… плоским и роботизированным, и это лишает веселья и эмоций. Вы чувствуете, как будто рулевое колесо отсоединено от протекторов передних шин.

С системой электроусилителя руля вы уже не сможете чувствовать дорогу так же хорошо, как раньше.

Минус №2: электроника не на 100% безотказна!

Помните, о чем предупреждал нас Джон Коннор в фильме «Терминатор»?

«Не доверяйте роботам!»

Он почти прав, электроника тоже может подвести.

В случае, если двигатель выходит из строя, вместо того, чтобы помогать нам, двигатель может сопротивляться нашему усилию рулевого управления.

Это действительно страшная мысль.

Но, к счастью, есть отказоустойчивый механизм, предотвращающий это.

Прежде всего, ECU отключит питание двигателя при обнаружении любой проблемы. Это позволит избежать любой нежелательной «помощи» со стороны мотора, которая не помогает, а сопротивляется усилию ручного управления.

Кроме того, наш руль все еще механически связан с рулевой рейкой. Так что, даже если электроника не работает, мы все равно можем контролировать и управлять автомобилем (хотя и сложно).

Без гидроусилителя управлять автомобилем может быть очень ОЧЕНЬ трудно. Это может привести к автомобильной аварии в зависимости от силы и навыков водителя.

Но знаете что…

Некоторый контроль лучше, чем ничего, верно? Электроника

по-прежнему дает сбои, и с ними, как известно, трудно справиться.

Источник

Изображение Binarysequence (CC BY-SA 3.0)

Скрыть

Итог

Это все от А до Я, что вам нужно знать об электроусилителе руля.

Так что ты думаешь? У вашего автомобиля гидроусилитель руля или электроусилитель? Какой из них вы предпочитаете?

Дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

А пока водите осторожно и разумно!

Что такое гидравлическая рулевая рейка? Как работает рулевая рейка с гидроусилителем?

Перейти к содержимому

Если вы обычный автовладелец, велика вероятность, что вы не знаете, что такое гидравлическое рулевое управление.

1 Что такое гидравлическая рулевая рейка?

2 История гидравлического усилителя рулевого управления

3 Как работает гидравлический усилитель рулевого управления?

4 Специальные компоненты гидравлического рулевого управления

1) Гидравлическая камера

2) Роторный клапан

3) Насос рулевой насос

4) Управляющее резервуар

5) Гидроулическая жидкость

5 Условия.

1) Обеспечивает отличную обратную связь

2) Дешевле, чем электроусилитель руля

3) Надежнее

6 Недостатки рулевого управления с гидравлическим усилителем

1) Потребляет больше энергии

2) Необходимость регулярной замены гидравлической жидкости

3) Имеет сложную систему рулевого управления Электроусилитель руля?

8 Общие проблемы с гидравлическим усилителем рулевого управления

1) Утечка жидкости

2) Засорение системы

3) Износ насоса

4) Воздух в системе

9 Заключение

A  гидравлическая рулевая рейка  является компонентом системы рулевого управления вашего автомобиля, который помогает управлять автомобилем. Он заменяет традиционную механическую связь серией гидравлических цилиндров и шлангов.

Если в вашем автомобиле есть система рулевого управления с усилителем, скорее всего, она оснащена гидравлической системой рулевого управления.

Гидравлическая система рулевого управления чаще используется в новых автомобилях, но и в старых. Если вы планируете приобрести его для своего автомобиля, вот что вам нужно знать.

1 Что такое гидравлическая рулевая рейка?

A  гидравлическая рулевая рейка  отвечает за преобразование усилия водителя в гидравлическое давление. Затем это давление используется для перемещения колес автомобиля в нужном направлении.

Гидравлическая система рулевого управления состоит из нескольких компонентов, включая насос, резервуар, клапаны и шланги. Насос используется для создания гидравлического давления, которое затем направляется на соответствующий клапан.

Клапан регулирует поток гидравлической жидкости и направляет ее в соответствующий шланг. Шланги отвечают за транспортировку гидравлической жидкости к колесам автомобиля.

Вся система обычно располагается в моторном отсеке сразу за передним бампером автомобиля.

2 История рулевого управления с гидравлическим усилителем

В 1876 году Джордж Вестингауз запатентовал систему рулевого управления с гидравлическим усилителем для использования на локомотивах. В его конструкции использовался заполненный жидкостью цилиндр, обеспечивающий сопротивление крутящему усилию колес локомотива.

Однако только в 1950-х годах гидравлические рулевые рейки с усилителем  начали использоваться в автомобилях.

Первая такая система была представлена ​​компанией Chrysler в 1951 году и быстро стала стандартным оборудованием многих американских автомобилей.

Сегодня гидравлические системы рулевого управления используются на автомобилях по всему миру. Хотя за прошедшие годы они претерпели множество изменений, они по-прежнему обеспечивают водителю плавное и комфортное рулевое управление.

Благодаря раннему изобретению Джорджа Вестингауза сегодня мы наслаждаемся безопасным и надежным управлением нашими легковыми и грузовыми автомобилями.

3 Как работает гидравлический усилитель руля?

Рулевое управление с гидроусилителем использует жидкость для поворота колес автомобиля. Система состоит из насоса, трубопроводов для жидкости и узла реечной передачи.

Насос обычно приводится в действие ремнем двигателя и всасывает жидкость из резервуара. Затем жидкость по трубопроводам поступает к узлу реечной передачи, где она способствует вращению колес.

Когда автомобиль не движется, жидкость перенаправляется обратно в бачок с помощью клапана.

Гидравлическая рулевая рейка с усилителем  используется во многих современных автомобилях и помогает обеспечить более плавное и контролируемое вождение.

Также требуется меньше усилий для поворота рулевого колеса, что может быть особенно полезно при маневрировании на низкой скорости или парковке.

4 Специальные компоненты рулевого управления с гидравлическим усилителем

Системы рулевого управления с гидравлическим усилителем обычно используются в более крупных транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы. Они не так распространены на небольших транспортных средствах, таких как автомобили, потому что они дороже и требуют большего обслуживания, чем другие типы систем рулевого управления.

В отличие от других типов усилителей руля, гидравлический усилитель руля имеет несколько уникальных деталей. Эти части включают гидравлическую камеру, поворотный клапан, насос рулевого управления, резервуар для жидкости рулевого управления и гидравлическую жидкость.

Вместе эти компоненты обеспечивают плавную и безопасную работу автомобиля.

1) Гидравлическая камера

Гидравлическая камера представляет собой цилиндрическую камеру, в которой находится газ или жидкость под давлением. Давление в камере используется для питания гидравлических устройств, таких как насосы и цилиндры.

Гидравлические камеры часто используются в строительстве и производстве, где требуется высокое усилие.

Например, гидравлическая камера может использоваться для приведения в действие домкрата, используемого для толкания тяжелых предметов.

Гидравлические камеры также используются в некоторых автомобилях, где они используются для приведения в действие тормозов и систем рулевого управления.

2) Поворотный клапан

Поворотный клапан — это тип клапана, который используется в гидравлических системах рулевого управления. Целью поворотного клапана является направление жидкости от насоса рулевого управления к рулевому механизму.

Поворотный клапан управляется рулевым колесом и позволяет водителю контролировать количество жидкости, подаваемой на рулевой механизм.

Поворотный клапан является важным компонентом гидравлической системы рулевого управления и помогает обеспечить безопасное и точное управление транспортным средством. Без него гидравлическая система рулевого управления не сможет нормально функционировать.

Именно поэтому большинство автовладельцев сразу покупают поворотный клапан у поставщика рулевой рейки  если у них неисправен поворотный клапан.

3) Насос рулевого управления

Насос рулевого управления является сердцем гидравлической системы рулевого управления. Это автономный блок, который содержит насос, резервуар и рулевой клапан в одном корпусе.

Насос рулевого управления предназначен для производства гидравлической жидкости под высоким давлением, которая используется для поворота колес автомобиля.

Резервуар на насосе рулевого управления содержит запас гидравлической жидкости, которая используется для восполнения потери жидкости во время работы.

Клапан рулевого управления регулирует подачу гидравлической жидкости в систему рулевого управления. Насос приводится в действие ремнем, который соединен с двигателем.

При вращении двигателя ремень вращает насос, создающий гидравлическое давление. Величина давления, создаваемого насосом, определяет, какое усилие требуется для поворота колес.

4) Резервуар для жидкости рулевого управления

Основное назначение резервуара для жидкости рулевого управления — хранить гидравлическую жидкость рулевого управления в безопасном и доступном месте. Резервуар обычно располагается рядом с насосом рулевого управления и соединяется с насосом через гидравлическую линию.

При повороте рулевого колеса жидкость рулевого управления перекачивается из бачка в систему рулевого управления, где она способствует движению колес.

Без бачка для жидкости рулевого управления гидравлическая система рулевого управления не сможет нормально функционировать. В дополнение к хранению гидравлической жидкости, резервуар также помогает поддерживать чистоту жидкости и отсутствие мусора.

Это важно, поскольку загрязняющие вещества в жидкости могут повредить насос или другие компоненты системы.

Резервуар обычно имеет фильтр, который помогает удалять любую грязь или мусор, которые могут присутствовать в жидкости.

Поддерживая жидкость чистой и свободной от загрязнений, резервуар помогает продлить срок службы гидравлической системы рулевого управления.

5) Гидравлическая жидкость

Гидравлическая жидкость предназначена для передачи силы в системе. В автомобиле это будет гидроусилитель руля.

Гидравлическое рулевое управление использует силу жидкости для облегчения поворота колес. Гидравлическая жидкость сжимаема, что позволяет легко менять направление.

Вот почему он используется в системах рулевого управления с усилителем; он может легко изменить направление при повороте руля. Гидравлические жидкости также используются в других системах, таких как тормоза, подвески и трансмиссии.

5 Преимущества гидравлического усилителя рулевого управления

Если вы похожи на большинство водителей, вы, вероятно, воспринимаете усилитель рулевого управления своего автомобиля как должное. Вы поворачиваете руль, и он едет туда, куда вы хотите. Но что, если в вашей машине нет гидроусилителя руля?

Было бы намного сложнее крутить руль, особенно на малых скоростях. Вот почему почти все автомобили сегодня оснащены гидравлическим усилителем руля — это значительно облегчает вождение.

Но что такое гидроусилитель руля и почему некоторые автопроизводители предпочитают устанавливать их на свои машины? Ну, есть несколько преимуществ, которые вам нужно знать. Сюда входят:

1) Обеспечивает отличную обратную связь

Когда дело доходит до ощущения рулевого управления, немногие системы могут сравниться с гидравлическим усилителем рулевого управления. В отличие от рулевого управления с электроусилителем, которое иногда может показаться искусственным и отсоединенным, рулевое управление с гидравлическим усилителем обеспечивает отличную обратную связь с водителем.

Это связано с тем, что гидроусилитель руля напрямую связан с колесами через ряд шлангов и клапанов. В результате водитель имеет прямое представление о том, что делают колеса, и может вносить соответствующие коррективы.

Кроме того, рулевое управление с гидравлическим усилителем обычно более чувствительно, чем рулевое управление с электроусилителем, что дает водителю больший контроль над автомобилем.

По этим причинам рулевое управление с гидравлическим усилителем часто считается лучшим вариантом для высокопроизводительных приложений.

2) Дешевле, чем электроусилитель рулевого управления

Рулевое управление с гидроусилителем — это тип вспомогательного рулевого управления, в котором для поворота колес используется гидравлическая жидкость. С другой стороны, электроусилитель руля использует электродвигатель для оказания помощи.

Рулевое управление с гидравлическим усилителем обычно дешевле, чем рулевое управление с электрическим усилителем, как с точки зрения первоначальной стоимости, так и с точки зрения обслуживания.

Рулевое управление с электроусилителем может обеспечить более плавную езду и лучшую экономию топлива, но важно учитывать компромиссы при выборе между двумя типами рулевого управления с усилителем.

3) Более надежный

Рулевое управление с гидроусилителем более надежно, чем рулевое управление с электроусилителем по ряду причин. Во-первых, рулевое управление с гидравлическим усилителем с меньшей вероятностью выйдет из строя, поскольку оно не зависит от электронных компонентов, которые могут выйти из строя.

Во-вторых, гидроусилитель руля более регулируемый, поэтому его можно настроить под конкретные нужды автомобиля.

В-третьих, гидравлический усилитель руля дешевле в ремонте, чем электроусилитель руля. Наконец, гидравлический усилитель руля обеспечивает более плавную и комфортную езду.

По этим причинам рулевое управление с гидравлическим усилителем является очевидным выбором благодаря надежности и производительности.

6 Недостатки рулевого управления с гидроусилителем

Не все системы идеальны. К ним относятся системы рулевого управления с гидроусилителем. Несмотря на множество преимуществ, у этих систем также есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать.

1) Потребляет больше энергии

Рулевое управление с гидравлическим усилителем является популярным выбором для многих современных автомобилей, но у него есть некоторые недостатки.

Одним из основных недостатков является то, что она потребляет больше энергии, чем другие системы рулевого управления. Это может привести к снижению расхода топлива и увеличению выбросов.

Кроме того, рулевое управление с гидроусилителем может быть менее надежным, чем другие типы рулевого управления, особенно в экстремальных условиях. Если гидравлический насос выйдет из строя, это может привести к полному отказу рулевого управления.

По этим причинам некоторые водители предпочитают использовать традиционное рулевое управление с усилителем.

2) Необходимость регулярной замены гидравлической жидкости

Рулевое управление с гидравлическим усилителем — это система, которая использует жидкость для облегчения управления автомобилем. Хотя эта система предлагает ряд преимуществ, одним из основных недостатков является необходимость регулярной замены гидравлической жидкости.

Это может быть дорогостоящим и трудоемким процессом, и важно следить за тем, чтобы уровни жидкости поддерживались на должном уровне, чтобы предотвратить повреждение системы.

Кроме того, из рулевого управления с гидроусилителем иногда может вытекать жидкость, которая может загрязняться и ее трудно очистить.

В целом, хотя гидроусилитель руля имеет много преимуществ, важно знать о потенциальных недостатках, прежде чем принимать решение об использовании этого типа системы в вашем автомобиле.

3) У него сложная система рулевого управления

Хотя системы рулевого управления с гидравлическим усилителем считаются более эффективными, чем старые модели с ременным приводом, они все же имеют некоторые недостатки.

Одним из самых больших является то, что они намного сложнее, а это означает, что есть больше возможностей для того, чтобы что-то пойти не так.

Кроме того, для систем рулевого управления с гидроусилителем требуется постоянная подача гидравлической жидкости, которая может вытекать в случае неисправности системы.

В результате системы рулевого управления с гидравлическим усилителем требуют большего обслуживания, чем системы рулевого управления других типов.

Другим потенциальным недостатком является то, что системы рулевого управления с гидравлическим усилителем могут затруднить поворот руля при выключенном двигателе, что затрудняет парковку или маневрирование в ограниченном пространстве.

Однако это можно облегчить, добавив перепускной клапан насоса гидроусилителя рулевого управления.

В целом, системы рулевого управления с гидравлическим усилителем имеют как преимущества, так и недостатки, но перед принятием решения важно взвесить все факторы.

7 Что лучше – гидравлический или электрический усилитель руля?

Рулевое управление с гидравлическим усилителем уже много лет является стандартом, но электроусилитель руля (EPS) становится все более популярным в новых автомобилях. Итак, какая система лучше?

Это действительно зависит от ваших потребностей и предпочтений. Рулевое управление с гидравлическим усилителем использует давление жидкости для помощи при повороте колес, в то время как EPS использует электродвигатель.

Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Например, рулевое управление с гидравлическим усилителем обычно более отзывчиво, чем EPS, что делает его хорошим выбором для автомобилей с высокими характеристиками.

Однако EPS более эффективен, поэтому двигатель не так сильно нагружается. Кроме того, EPS менее подвержен утечке, чем гидроусилитель руля, что делает его хорошим выбором для тех, кто хочет избежать потенциальных беспорядков и ремонта.

В конечном счете, лучшая система для вас будет зависеть от ваших привычек и предпочтений вождения.

8 Общие проблемы с гидравлическим усилителем рулевого управления

Большинство автовладельцев знают, что существуют некоторые распространенные проблемы с гидравлическим усилителем рулевого управления. Но знаете ли вы, что они собой представляют? Вот некоторые из наиболее распространенных проблем с гидравлическим усилителем руля.

1) Утечка жидкости

Одной из частых проблем с гидравлическим усилителем рулевого управления является утечка жидкости. Эти утечки могут быть вызваны различными факторами, включая незакрепленные шланги, поврежденные уплотнения и износ компонентов.

Если не устранить утечку жидкости, это может привести к потере мощности рулевого управления и повышенному усилию рулевого управления. В крайних случаях это может даже привести к полному отказу рулевого управления.

Чтобы предотвратить эти проблемы, важно регулярно проверять наличие утечек жидкости и устранять их как можно скорее.

2) Засорение системы

Системы рулевого управления с гидроусилителем имеют множество движущихся частей, которые подвержены износу. Со временем эти движущиеся части могут забиваться грязью и мусором, что затрудняет правильную работу системы.

В результате рулевое управление может ощущаться тяжелым или тугим, и автомобилем может быть трудно управлять. Если не решить эту проблему, то со временем это может привести к полному выходу из строя системы гидроусилителя руля.

3) Изношенный насос

Одной из распространенных проблем с гидравлическим усилителем рулевого управления является износ насоса. Насос отвечает за подачу жидкости в систему рулевого управления, и со временем он может стать менее эффективным.

В результате рулевое управление может ощущаться тяжелым или тугим, и автомобиль может поворачиваться с трудом. В некоторых случаях помпа может также издавать шум при включении или выключении.

Если вы заметили какие-либо из этих проблем, важно, чтобы насос проверил механик.

Изношенный насос часто можно заменить без особого труда, и это может помочь восстановить правильную работу рулевого управления. Его можно приобрести у поставщика рулевой рейки .

4) Воздух в системе

Другой распространенной проблемой гидравлического усилителя руля является наличие воздуха в системе. В жидкости могут образовываться пузырьки воздуха, что снижает ее эффективность.

В результате автомобилем может быть трудно управлять, или рулевое управление может ощущаться тяжелее, чем обычно. Чтобы устранить эту проблему, необходимо удалить воздух из системы.

Это можно сделать, спустив жидкость или полностью заменив жидкость. В любом случае, важно устранить проблему как можно скорее, чтобы избежать повреждения системы рулевого управления.

9 Заключение

Это все, что вам следует знать о гидравлическом усилителе руля. Прочитав эту статью, вы должны хотя бы иметь общее представление о том, как работает рулевое управление вашего автомобиля.