Гидроусилитель руля является системой рулевого управления автомобиля, которая предназначена для облегчения управления движением транспортного средства. Гидроусилитель руля обеспечивает устойчивость и точность заданной траектории движения автомобиля.
Гидроусилитель руля в истории
Гидроусилитель руля в истории автомобилестроения занимает важное место. Представьте себе огромный карьерный самосвал с колесами в высоту более 3 метров. Машина чрезвычайно полезная в горнодобывающей промышленности и не только. Без нее невозможно было бы добывать и транспортировать полезные ископаемые в таком объеме, как это происходит сегодня. Но как же повернуть такие огромные колеса, чтобы управлять таким автомобилем. Без усилителя руля тут просто не обойтись.
Первые известные сведения о гидроусилителе рулевого управления на транспортном средстве датируется 1876 годом. Там фигурирует человек с фамилией Фиттс, но более о нем ничего неизвестно.
Следующим в списке является инженер американского происхождения Фрэнсис В. Дэвис. Он работал в компании по производству грузовиков Pierce-Arrow и начал там исследовать способы облегчения управления рулевым колесом. В 1926 Дэвис изобрел и пратически сконструировал первую систему рулевого управления с гидравлическим приводом. Затем Фрэнсис перешел работать в General Motors и усовершенствовал свою систему. Руководители предприятия посчитали, что производство такой системы в коммерческих масштабах нецелесообразно. И долгое время так и остается.
Ситуация меняется во время Второй Мировой Войны, когда необходимо более легкое управление тяжелыми транспортными средствами. Особенно это касалось бронированных командных пунктов и танково-эвакуационных средств. Первые коммерчески доступные гидравлические системы стала производить компания Chraysler. Она впервые была установлена на автомобиль Imperial 1951 года. Конструкторы дали название системе Hydraguide и основные концепции взяли у системы Фрэнсиса В. Дэвиса. Далее последовало лишь усовершенствование системы.
Назначение гидроусилителя руля
Гидроусилитель руля, как в общем то любой усилитель рулевого управления, предназначен для уменьшения человеческого усилия прикладываемого при повороте рулевого колеса. Различие заключается в силе, которую необходимо приложить для осуществления поворота колес. При этом работает следующая зависимость: чем тяжелее автомобиль, тем больше усилие. При малой массе автомобиля, усилитель рулевого управления может вообще отсутствовать за ненадобностью.Тип исполнения усилителя не важен. Гидравлический привод является самым распространенным в легковых автомобилях. Кроме гидравлического существует пневматический, механический и электрический. Все они предназначены для осществления одной функции – облегчить жизнь человеку.
Устройство и принцип работы гидроусилителя руля
Гидроусилитель руля представляет собой систему, которая обеспечивает уменьшение усилия прилагаемое для поворота руля с помощью гидропривода. Он составляет замкнутый гидравлический контур из насоса, бачка гидравлического масла, управляющего золотника, регулятора давления и силовых гидроцилиндров рулевой рейки. В большинстве случаев гидроцилиндр всего один.
Насос гидроусилителя рулевого управления приводится в действие через поликлиновый ремень ремень от двигателя внутреннего сгорания или электромотор. Силовой гидроцилиндр двойного действия прилагает усилие на рулевой механизм. Он, в свою очередь, передает это усилие на ведущую пару колес. Водитель с помощью рулевого колеса управляет подачей масла в силовой гидроцилиндр. Чем больше крутящий момент руля, тем больше жидкости пропускают клапаны к цилиндру. Тем больше усилие прикладываемое к системе рулевого управления колес.
Обычно конструкция имеет датчик крутящего момента. Он представляет собой торсион, который располагается на нижней части рулевой колонки. По мере вращения руля вращается и рулевая колонка. Торсион в процессе вращения скручивается прямопропорционально прилагаемому усилию. Разница в положении между противоположными концами торсиона управляет клапаном. Этот клапан, в свою очередь, переливает гидравлическое масло и определяет усилие ГУР.
Поскольку насос ГУР работает от привода ДВС, то давление создаваемое насосом напрямую зависит от частоты оборотов двигателя. Чем больше обороты двигателя, тем выше давление насоса ГУР. В таком случае, при продолжительной работе двигателя на высоких оборотах возникает избыточное давление. В таком случае приводится в действие регулятор давления. Обычно он представляет собой перепускной клапан, который отправляет жидкость в обратку.
Обслуживание гидроусилителя руля
Гидроусилитель руля является важным элементом любого транспортного средства. Как и все остальные элементы, он требует тщательного обслуживания. Игнорирование обслуживания ГУР чревато попаданием в аварийно опасную ситуацию. Особенно это касается автомобилей с большой массой.
Перед каждой поездкой необходимо проверять уровень гидравлической жидкости в бачке. Если уровень снизился ниже нормы необходимо проверять всю систему на герметичность. Кроме проверки герметичности системы необходимо осуществлять замену гидравлического масла в системе. Периодичность замены устанавливается производителем транспортного средства.
Обычно замену производят 1 раз в два года в ависимости от интенсивности езды. Все дело в том, что с течением времени масло теряет свои свойства. Своевременное обслуживание может значительно продлить срок службы узлов системы в целом.