30 Апреля 2017 г.    $ 56.98 (+0.01)    € 62.04 (-0.12)

Гидроусилитель руля. Легкий поворот

Что касается автомобильного транспорта, а именно рулевого управления, в последние годы все большее применение находит гидроусилитель, позволяющий одной рукой поворачивать даже многотонные грузовики.

Гидравлический усилитель рулевого управления (ГУР) обязан своим появлением необходимости снизить усилие, прилагаемое к рулю на крупногабаритных машинах, например грузовиках и лимузинах. Вспомним легендарную советскую «Чайку» ГАЗ-13, которая стала производиться в 1959 году и оснащалась, кроме этого полезного механизма, автоматической коробкой передач и электростеклоподъемниками. Наличие двух последних элементов объясняется стремлением добиться хорошей плавности хода и комфорта в салоне. Но при длине лимузина примерно в 6 метров поворот на малой скорости был довольно трудным делом, а вывернуть руль на месте было крайне проблематично. И правда: для работы на машинах такого класса долгие годы подходили только физически крепкие парни. С появлением ГУРа все переменилось. Рассмотрим, из чего состоит система.

Важнейшим элементом усилителя является насос, создающий давление и обеспечивающий циркуляцию рабочей жидкости в механизме и приводимый в движение ремнем от двигателя автомобиля. Во всем мире наибольшее распространение получили пластинчатые насосы из-за своей низкой чувствительности к износу рабочей поверхности, значит, такой тип узла наиболее долговечен. Важно регулярно проверять состояние приводного ремня – ведь после отключения насоса рулевое управление потеряет свои преимущества.

Распределитель может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Его задачей является направление потока жидкости в гидроцилиндр или в бачок. По принципу действия различают два типа механизмов: если золотник (подвижная часть) при работе перемещается поступательно, распределитель называют осевым, а если элемент вращается – роторным. Гидроцилиндр располагается между кузовом и элементами рулевого привода или может быть встроенным в рулевой механизм, он преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса.

Рабочая жидкость, роль которой выполняет специальное масло для ГУРа, передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. В резервуаре для жидкости – бачке – находится сменный фильтрующий элемент, а в пробке – щуп для определения уровня. К загрязнению масла распределитель крайне чувствителен. Соединительные шланги, через которые происходит циркуляция жидкости между компонентами системы, бывают двух видов: трубки высокого давления соединяют насос, распределитель и гидроцилиндр, трубки низкого давления – бачок и распределитель. Несколько лет назад в японских автомобилях стал применяться электронный блок, корректирующий работу ГУРа в зависимости от скорости движения. Он повышает безопасность при высоких скоростях движения – водителю становится сложнее резко повернуть руль, а значит, и отклонить машину от намеченной траектории. Теперь перейдем к принципу работы механизма.

2 - Как работает гидроусилитель руля.jpg

При отсутствии воздействия на руль полости распределителя соединены между собой так, что жидкость свободно протекает из нагнетательной магистрали в сливную, при этом насос работает только на обеспечение необходимого давления, а не на поворот колес. При повороте рулевого колеса золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Под действием масла поршень вместе со штоком поворачивает колеса. В механизме типа «винт – шариковая гайка» большее давление подается или за поршень, или до него, помогая тому перемещаться вдоль рулевого вала, а в реечном масло подается в корпус рейки – в ту или иную сторону от поршня, связанного с ней.

Немаловажно и такое понятие, как обратная связь рулевого управления, то есть усилие, дающее водителю информацию об условиях, в которых происходит поворот колес. Для этого на скользкой дороге рулевое колесо должно поворачиваться легче, чем на сухом асфальте. Чтобы правильно работать рулем в любых условиях, в различных конструкциях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры или реактивные шайбы. То есть чем больше распределение 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, и в результате руль становится «тяжелее».

При наезде на препятствие (например, бордюр) 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.

Напоследок поговорим об обслуживании и стоимости гидроусилителей руля. Для обеспечения надежной работы системы необходимо проверять уровень масла в бачке, следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные протечки, проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода, заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1-2 года. Во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо удерживать рулевое колесо в крайнем положении более пяти секунд – это может вызвать перегрев масла и повреждение шлангов. Узлы ГУРа требуют для ремонта квалифицированный персонал и высокоточное оборудование, поэтому он возможен только в специализированных мастерских. В качестве рабочей жидкости в системах японских автомобилей применяется та же ATF, что и в автоматических коробках передач. Во Владивостоке средняя стоимость контрактного насоса системы для Toyota Hilux Surf LN 130 составляет 1500 рублей, а бачок для Mitsubishi Pajero V44W обойдется в 600 рублей. Из-за близости нашего региона к Японии ремонт вышедшего из строя узла выйдет гораздо выгоднее, чем замена «гидрача» в сборе. Да и надежность штатных механизмов всегда подтверждает их происхождение.

Преимущества ГУРа неоспоримы: например, водитель легко сохранит управление даже в случае разрыва одного из передних колес, а наличие обратной связи значительно снижает утомляемость. Да и просто наличие такой системы в современных городских условиях делает вождение удовольствием.