Гідропідсилювач керма.
Призначення. Принцип дії
Для
чого призначений гідро підсилювач керма?
Більшість
автолюбителів дадуть відповідь: "Для того, щоб легше крутити кермо ".
І будуть праві, але частково.
Крім підвищення комфорту, гідропідсилювач
дозволяє зменшити передавальне число рульового управління. Що це дає? Чим
більше передавальне число, тим менше зусилля потрібно докладати для повороту
коліс. Але кількість оборотів керма від упору до упору при цьому буде рівним
4-5. Зменшуючи передавальне число, можна довести кількість оборотів керма до
2-3. Керованість, маневреність і гострота реакцій автомобіля поліпшується, що
особливо важливо в аварійній ситуації, коли може не вистачити часу для
обертання керма з перехопленнями. Крім того, у гідропідсилювача є ще декілька і
переваг, і недоліків, про які буде сказано нижче.
Гідропідсилювач може
встановлюватися на автомобілі з рульовим управлінням різних типів: черв'ячним,
гвинт - кулькова гайка. Ми розглянем
найпоширеніший варіант - рейку.
До складу системи гидропідсилювача
керма входять:
·
насос;
·
розподільник;
·
силовий циліндр;
·
бачок і з'єднувальні шланги.
Насос гідропідсилювача,
як і будь-який інший насос, призначений для створення і підтримки необхідного
тиску в системі і
циркуляції робочої рідини (спеціального масла). Конструкція насоса може бути різною.
Найпоширеніші - лопастні,
що характеризуються високим к.к.д. і зносостійкістю. Насос кріпиться на двигуні
і приводиться в дію за допомогою ременя від колінвала.
Розподільник,
в залежності від положення керма, направляє потік рідини у відповідну порожнину
силового циліндра або назад у бачок. Він встановлюється на рульовому валу.
Основні частини розподільника - золотниковий клапан і торсіон. Клапан
складається з двох циліндричних частин з каналами для рідини: зовнішньої і
внутрішньої. Торсіон - це тонкий пружинистий металевий стрижень, здатний
закручуватися під дією крутного моменту. Один кінець торсіона з'єднаний з рульовим валом, а другий
- з шестернею, що входить в зачеплення з рейкою. Внутрішня частина
золотникового клапана з'єднується з верхньою частиною торсіона, а зовнішня - з його нижньою
частиною.
Силовий циліндр вбудований в рейку.
Він складається з поршня і штока, що переміщує рейку під дією тиску рідини.
Робоча
рідина передає зусилля від насоса через розподільник до силового циліндру і
змащує всі пари тертя. Резервуаром для рідини служить бачок.
У ньому може бути розташований фільтр, а в пробці - щуп для вимірювання рівня.
Шланги високого тиску з'єднують насос, розподільник і силовий циліндр, а по
шлангах низького тиску рідина надходить у насос з бачка і повертається в нього
з розподільника.
Принцип
дії гідропідсилювача керма
Як
все це працює? Коли кермо нерухоме
(автомобіль стоїть на місці, або рухається по прямій), і система гідропідсилювача не задіяна, в
розподільнику суміщені мастилопроводи подачі і стоку. Рідина вхолосту
перекачується насосом через розподільник назад в бачок. Коли водій повертає
кермо, тим самим він закручує торсіон, а разом з ним крутиться і внутрішня
частина золотникового клапана. Зовнішня ж частина поки залишається нерухомою.
Таким чином поєднуються канали подачі рідини у відповідну порожнину силового
циліндра (залежно від того, в яку сторону повернути кермо). З іншої порожнини силового циліндра рідина по
відкритим
каналам зливається в бачок.Чим на більший кут повернути кермо, тим сильніше закручується
торсіон. Тому більшим виявляється і розмір перепускного отвору, а, значить, і
зусилля, що впливає на рейку. Рейка, переміщаючись, розкручує через шестерню
нижній кінець торсіона,
а разом з ним і внутрішню частину золотника. Обидві частини клапана
повертаються у вихідне положення, і рідина знову перекачується через
розподільник в бачок.
У
разі відмови системи гидропідсилювача
втрати керування не відбувається, оскільки рульовий вал через торсіон механічно
з'єднаний з провідною шестернею. Згідно з нормами безпеки зусилля на кермовому
колесі легкового автомобіля не повинне перевищувати 15 кг для повністю
працездатної
і 30 кг - для несправної системи рульового управління.
