Усилитель руля
Сегодня элементом стандартной комплектации большинства моделей автомобилей стали гидроусилители руля.
Из чего состоит гидроусилитель
Гидроусилитель рулевого управления состоит из трех основных элементов:
- насос с резервуаром для специального масла и блоком нагнетательных и перепускных клапанов;
- распределитель давления с вращающимся золотником;
- силовой цилиндр, который размещается внутри картера рулевого механизма.
Насос, распределитель давления и силовой цилиндр соединены между собой трубками — масляными магистралями.
Как работает гидроусилитель
Насос приводится в действие вращением коленвала посредством ременной передачи и создает давление в системе.
Распределитель связан с валом рулевого управления и, в зависимости от положения руля, подает масло в соответствующую часть магистрали.
Силовой цилиндр преобразует давление масла во вспомогательное усилие, воздействующее на рулевой механизм, что и помогает водителю.
Одним из существенных недостатков простых систем гидроусилителей было то, что в них существовала прямая зависимость величины усилия от оборотов двигателя. На малых оборотах давление могло быть недостаточным, и усилитель, по сути, не выполнял своей главной задачи. На больших же оборотах давление в гидравлике возрастало, связь «дорога — руль — водитель» разрывалась, и водитель просто переставал чувствовать дорогу.
Типы гидроусилителей
Современные системы — это гидроусилители с переменным усилием, в которых давление обратно пропорционально количеству оборотов двигателя. Чем выше обороты двигателя, тем ниже эффективность ГУР. Это достигается за счет особой конструкции гидронасоса.
Дорогие модели, в том числе с электронными спидометрами, комплектуются системами интегрального типа. Принцип устройства тот же, но в системе имеется электрогидравлический модулятор давления, который связан с блоком управления двигателем. Эффективность усиления меняется гибко, в зависимости от скорости.
Встречается, хотя и редко, вид гидроусилителей, эффективность которых изменяется в зависимости от сцепления шин с дорогой.
Главный недостаток всех традиционных гидроусилителей — они отбирают часть мощности у двигателя. Потребляемая гидроусилителем мощность может достигать 5—7 л. с., а это немало, к примеру, для городских малолитражек.
Поэтому для снижения энергопотребления в конце 90-х стали применять электрогидроусилители: в них гидронасос приводится в действие собственным электромотором, который связан с блоком управления двигателем и работает в соответствии с заложенной в него программой.
Сегодня наиболее прогрессивной системой считается электроусилитель: в нем нет гидравлики, а рулевые механизмы приводятся в действие электросервомоторами, которыми управляет главный процессор автомобиля.
Помимо надежности, компактности и малого веса такая конструкция позволяет гибко реализовывать взаимосвязь между углом поворота рулевого колеса, скоростью автомобиля и величиной усиления. Более того, на больших скоростях возможно дополнительно загружать рулевое колесо, а также прямо в движении изменять «прозрачность» рулевого управления, то есть силу колебаний, передающихся на руль от неровностей дороги.
