Гідравлічний підсилювач керма (ГУР)
Гідравлічний підсилювач керма
Гідропідсилювач керма (ГУР) - Не тільки забезпечує комфорт, а й підвищує безпеку руху. Він допомагає водієві зберегти контроль над автомобілем навіть у разі розриву передньої шини. Надійність цього дорогого пристрою залежить від своєчасного обслуговування. До появи підсилювачів призвела необхідність знизити зусилля, що додається водієм до кермового колеса, що особливо важливо для вантажних автомобілів.
Навіть при складному пристрої і, як наслідок, високої вартості гідропідсилювачі набули великого поширення завдяки тому, що крім основної функції (посилення) вони дозволяють зменшити передатне відношення рульового механізму. Це знижує кількість оборотів керма між його крайніми положеннями і, відповідно, збільшує маневреність; пом'якшують удари, що передаються на кермо від нерівностей дороги, знижуючи стомлюваність водія та допомагаючи утримати кермо при розриві передньої шини; зберігають можливість керування автомобілем при виході підсилювача з ладу; забезпечують «почуття дороги» та кінематичну слідкувальну дію (див. нижче).
Пристрій гідропідсилювача Підсилювач керма (рис.1) являє собою гідравлічну систему, що складається з наступних елементів.
Розподільник направляє (розподіляє) потік рідини в необхідну порожнину гідроциліндра або назад в бачок. Якщо його золотник (рухомий елемент) переміщається у своїйпоступально - розподільник називають осьовим, якщо обертається - роторним.
Він може знаходитися на елементах кермового приводу або на одному валу з кермовим механізмом. Розподільник — це прецизійний (високотковий) вузол, дуже чутливий до забруднення олії.
Гідроциліндр перетворює тиск рідини в переміщення поршня та штока, який через систему важелів повертає колеса. Може бути вбудований у кермовий механізм або розташовуватися між кузовом та елементами кермового приводу.
Робоча рідина (спеціальна олія) передає зусилля від насоса до гідроциліндра і змащує всі пари тертя. Резервуар для рідини служить бачок. У ньому розташований фільтруючий елемент, а пробці — щуп визначення рівня.
З'єднувальні шланги забезпечують циркуляцію рідини за системою підсилювача. Шланги високого тиску з'єднують насос, розподільник і гідроциліндр, а по шлангах низького тиску рідина надходить у насос з бачка і повертається в нього з розподільника. . Це додатково підвищує безпеку на високій швидкості, оскільки водієві складніше різко (мимоволі) повернути кермо і, відповідно, відхилити автомобіль від траєкторії.
При нерухомому рульовому колесі (рис. 2, а) золотник утримується в середньому (нейтральному) положенні центруючими пружинами. Порожнини розподільника з'єднані між собою так, що рідина вільно перетікає з магістралі нагнітальної в зливну. Насос підсилювача працює тільки на прокачування рідини по системі, а не на поворот коліс.
При повороті керма (рис. 2, б) золотник переміщається та перекриває зливнумагістраль. Олія під тиском надходить в одну з робочих порожнин циліндра.
Під впливом рідини поршень зі штоком повертає колеса. Вони, своєю чергою, переміщають корпус розподільника убік руху золотника. Як тільки кермо перестає обертатися, золотник зупиняється і корпус його «наздоганяє». Відновлюється нейтральне положення розподільника, при якому знову відкривається зливна магістраль та припиняється поворот коліс. Так реалізується кінематична стежить підсилювача - забезпечення повороту коліс на кут, що задається водієм при обертанні керма.
«Почуття дороги» - це зворотний зв'язок від керованих коліс через підсилювач до керма. Дає інформацію про умови, у яких відбувається поворот коліс. Для цього, як і на автомобілі без підсилювача, на слизькій дорозі кермо повинне повертатися легше, ніж на сухому асфальті. «Почуття дороги» (силова стежка) допомагає водієві правильно працювати кермом в будь-яких умовах. Для його здійснення у різних конструкціях розподільників передбачені плунжери, камери або реактивні шайби (рис. 2, б). Чим більший опір повороту коліс, тим вищий тиск у циліндрі та розподільнику. При цьому одна з реактивних шайб з великим зусиллям прагне повернути золотник у нейтральне положення.
В результаті кермо стає "важчим".
При наїзді на перешкоду (наприклад, камінь) воно впливає на керовані колеса, прагнучи їх повернути, що особливо небезпечно на високих швидкостях. Колеса, розпочавши вимушений поворот, переміщують корпус розподільника щодо золотника, перекриваючи зливну магістраль.
Олія під тиском надходить у порожнину циліндра. Поршень передає зусилля на колеса у зворотному напрямку, не дозволяючи їмповертатися далі. Так як хід золотника невеликий (близько 1 мм), автомобіль практично не змінить напрямок руху. Гідропідсилювач не тільки полегшує водієві поворот коліс, а й оберігає пальці його рук від ударів спицями керма при наїздах на перешкоди. Невеликий поштовх на кермі все ж таки відчуватиметься через реактивні шайби, тиск над якими зросте.
У разі припинення роботи насоса (наприклад, при обриві ременя приводу) можливість керування автомобілем зберігається. Зусилля від кермового механізму в цьому випадку передаватиметься самим золотником на корпус розподільника і далі на колеса. Рідина, перетікаючи через перепускний клапан (на схемі не показаний) з однієї порожнини гідроциліндра в іншу, практично не перешкоджатиме повороту коліс. Але оскільки гідропідсилювач не працює, кермо стає «важчим».
Принцип роботи гідропідсилювача з золотником, що обертається (роторним), аналогічний вищеописаному.
Рекомендації Для того щоб гідропідсилювач не вийшов з ладу раніше часу, необхідно стежити за його працездатністю — якщо вона в нормі, зусилля на кермі буде значно менше, ніж при вимкненому двигуні, а також дотримуватись вимог інструкції з експлуатації автомобіля та проводити такі операції: перевіряти рівень олії в бачку; стежити за герметичністю системи та якнайшвидше усувати різні витоки; перевіряти та при необхідності регулювати натяг ременя приводу; замінювати фільтруючий елемент та олію один раз на 1-2 роки. Необхідно також проводити їх заміну, якщо змінився колір олії.
Для уникнення виходу їх ладу деталей гідропідсилювача неприпустимо: утримувати рульове колесо в крайньому положенні більше 5 с - це може викликати перегрів олії; тривало експлуатуватиавтомобіль з непрацюючим насосом - це призводить до швидкого зносу деталей рульового механізму і розподільника, так як вони не розраховані на такий режим. При появі перших ознак несправності необхідно встановити причину і по можливості якнайшвидше її усунути. Вузли рульового гідропідсилювача вимагають для ремонту кваліфікованого персоналу та високоточного обладнання, тому він можливий лише у спеціалізованих майстернях. Доцільність ремонту чи заміни вузла визначається його ціною. Найчастіше для вітчизняних автомобілів вигідніше придбання нового вузла, для іномарок — ремонт може коштувати дешевше.