Гидроусилитель руля в грузовом автомобиле

Гидроусилитель руля (ГУР) в грузовой машине— комплекс узлов, работающих на гидравлическом принципе, предназначенных для более простого управления и большей безопасности движения.

Система состоит из бачка, насоса, распределительного узла, гидроцилиндра и трубок связи. Ниже рассмотрим, как работает ГУР, из каких элементов он состоит, и для чего нужен. Отдельно разберемся с правилами ухода, а также плюсами и минусами системы.

Что такое гидроусилитель руля и для чего он нужен

ГУР — составная часть рулевой системы, обеспечивающая снижение усилия при вращении рулевого колеса. Результат обеспечивается, благодаря созданию давления масла.

Важно

Наличие гидроусилителя особенно важно для грузовых автомобилей и спецтехники, где вращение руля требует больших физических усилий. 

Назначение ГУР:

• Снижение усилия при вращении рулевого колеса с сохранением обратной связи.
• Повышение комфорта при управлении грузовиком.
• Упрощение совершения маневров, что особенно важно при парковке и движении по городу.
• Уменьшении удара на рулевое колесо при движении по плохим дорогам.
• Сохранение управляемости при наезде на серьезное препятствие.
• Снижение количества поворотов руля для достижения нужного угла колеса и т. д.

Первоначально ГУР устанавливалась только на грузовиках и специальной технике, но сегодня система активно монтируется на легковых авто разных производителей.

Требования к гидроусилителю (ГУР)

При создании и установке гидроусилителя руля производитель должен ориентироваться на ряд требований. К основным стоит отнести:

• Надежность системы.
• Низкий уровень шума.
• Пропорциональность рулевого усилия и сопротивления повороту.
• Легкость ремонта гидроусилителя руля.
• Минимальные габариты.
• Безопасность для экологии.
• Плавность движения.
• Легкость поворота руля.
• Минимальный момент на колеса и автоматическое возвращение в первоначальную позицию.
• Сохранение возможности управлять автомобилем даже при поломке ГУР.
• Соответствие углов поворота между рулем и колесами.

Главным критерием при изготовлении является безопасность, легкость вращения и комфорт для водителя грузовика.

Как устроен гидроусилителя руля

Одной из особенностей ГУР является простая конструкция.

Наибольшее распространение получил реечный механизм, в состав которого входит бак для жидкости, масляный насос, распределитель, гидравлический цилиндр и трубки для соединения составляющих системы. Поговорим о каждом узле отдельно.

Бачок

Ключевой элемент системы, куда заливается рабочая жидкость—бачок гидроусилителя руля.
Состоит из следующих комплектующих:

• Фильтр. Представляет собой мелкую сетку, не пропускающую в систему крупные фракции.
• Щуп для контроля масла. Часто не предусматривается при возможности визуальной проверки уровня.
• Корпус. Как правило, изготовлен с применением качественного и прозрачного пластика.

Рабочая жидкость в бачке используется для смазки и передачи усилия от насоса к гидравлическому цилиндру.На щупе или самой емкости наносятся специальные отметки с минимальным и максимальным уровнем. При этом прописывается Min или Max.

Насос

Очередной узел—насос гидроусилителя руля, применяемый для поддержания требуемого давления и движения рабочей жидкости по системе. Насос фиксируется в блоке цилиндров силового агрегата и приводится в действие шкивом коленчатого вала с помощью ремня привода.

По конструкции насос ГУР может быть разных типов, но наиболее востребованный — лопастной. Он отличается высоким КПД и стойкостью. Изготавливается в кожухе из металла и отличается роторно-лопастным исполнением. В процессе движения лопасти направляют масло к распределителю и создают необходимое давление. Дальше рабочая жидкость отправляется в гидроцилиндр.

Движение насоса обеспечивает шкив коленвала, поэтому производительность / давление находятся в прямой зависимости от числа оборотов мотора. Поддержка оптимального давления в гидроусилителе обеспечивается с помощью специального клапана, а сам параметр может достигать 150 бар.

Насосы делятся на две группы — с возможностью регулировки или без нее. Первые поддерживают оптимальное давление, благодаря корректировки производительности, а вторые задают определенный параметр с помощью клапана.

Распределитель ГУР

Задача узла в направлении жидкости для гидроусилителя руляк полости гидравлического цилиндра, а потом в бак. В состав устройства входит:

1. Торсион — подпружиненный стержень, изготовленный из металла. Вкручивается, благодаря моменту вращения.
2. Золотник и вал — два элемента, имеющие вид цилиндра, через который течет масла. Первый связывается с шестеренкой вала, а второй — с рулевым колесом. Торсион с одной стороны фиксируется на валу, а с другой к золотнику.

Гидроцилиндр и шланги

Гидравлический цилиндр встраивается в рейку и представляет собой поршневой механизм. С его помощью осуществляется перемещение рейки под действием давления. В задачу шлангов в гидроусилителе руля входит обеспечение движения жидкости между основными элементами системы.

Как работает гидроусилителя руля

Устройство ГУР — полностью герметичный механизм, внутри которого движется рабочая жидкость. Функции поршня принимает на себя рейка рулевой системы. При этом поршень разделяет цилиндр на две части, которые объединяются трубопроводами с распределителем.Сам принцип работы можно рассмотреть на следующих примерах.

Машина стоит, колеса стоят прямо:

• ГУР отключен.
• Масло проходит по системе.

Авто движется прямо:

• Золотник объединяет подходящие каналы.
• Масло идет в обратный канал, а дальше — к насосу.
• Часть рабочей жидкости направляется в обе камеры цилиндров, что гарантирует оптимальное давление.

Руль направо:

• Торсион крутится.
• Золотник смещается по отношению к правому валу.
• Происходит объединение подающего и ведущего каналов.
• Левая камера объединяется с обратной системой.
• Масло в камере слева давит на поршень и повышает усилие.
• Слева во избежание сопротивления жидкость проходит распределитель и идет в насос.
• Торсион раскручивается и золотник возвращается в первоначальную позицию.
• Давление нормализуется, но с учетом позиции рейки и поршня.

При повороте в левую сторону происходит такой же процесс, но масло направляется в противоположном направлении.

Удерживание в крайнем положении — наиболее сложный режим ГУР, ведь распределитель не возвращается в первоначальную позицию, а масло движется во внутренней части насоса. Результатом является повышенный уровень шума в процессе работы. 

Уход и техобслуживание ГУР

Для продления срока службы гидроусилителя следуйте таким рекомендациям:

• Периодически осматривайте целостность и натяжение ремня. Если вы чувствуете биение рулевого колеса в процессе движения, это свидетельствует об ослаблении элемента и необходимости протяжки.
• Контролируйте уровень масла в бачке и добавляйте жидкость при снижении уровня ниже отметки Min.
• Уточните, какое масло в гидроусилителе руля, и следуйте инструкциям завода-изготовителя.
• Меняйте рабочую жидкость раз два-три года при условии, если в год проезжаете не больше 10-20 тысяч километров.
• Контролируйте состояние масла и при появлении запаха горелого замените его.
• Регулярно осматривайте состояние элементов ГУР. Это необходимо для выявления следов течи и их устранения. Если упустить момент утечки, снижение уровня рабочей жидкости может привести к быстрому износу элементов и их выходу из строя.
• Осматривайте пыльники и сальники на факт повреждений. В их функции входит защита системы от загрязнений. Если указанные элементы повреждены, в систему может попасть грязь, а это может привести к выходу из строя внутренних элементов.
• Осматривайте шланг, штуцеры и места контактов. Запрещено перекручивание трубок и их провисание, а также расслоение оплетки, окисление и прочие следы неисправностей.

Периодически меняйте масло и прокачивайте ГУР грузовика от воздуха. Общий алгоритм действий имеет следующий вид:

• Ослабьте натяжной болт.
• Демонтируйте шкивной ремень.
• Снимите патрубок с насоса.
• Дождитесь полного вытекания старой жидкости.
• Заполните бачок новым маслом.
• Вращайте шкив до выхода чистого масла.
• Наденьте трубку и протяните ее.
• Заведите машину.
• Вращайте руль в левую и правую сторону до устранения рывков.
• Проверьте уровень в бачке, а при необходимости долейте его.

Достоинства и недостатки гидроусилителя руля

Широкая сфера применения ГУР на грузовиках свидетельствует о достоинствах и надежности такой системы. К основным преимуществам стоит отнести:

• Доступная стоимость исполнения. Несмотря на большие размеры, система состоит из недорогих элементов, что снижает итоговую цену автомобиля. Сегодня ГУР ставится на грузовики многих моделей, в том числе иностранного производства. Он устанавливается на машинах производства DAF, MAN, Scania, Газ, Зил, Камаз, Урал и других.
• Комфорт для водителя. В процессе эксплуатации грузовых автомобилей часто приходится преодолевать большие расстояния. Гидроусилитель руля снимает нагрузку и обеспечивает более легкое вращение. Это особенно важно при частых маневрах в условиях города.
• Надежность. Конструкция гидроусилителя испытана годами эксплуатации и, по мнению специалистов, способна отработать без серьезного ремонта не меньше 200 000 км. Главное — соблюдать требования производителя в плане регулярного обслуживания.
• Большая мощность. В сравнении с электрически усилителем у ГУР выше мощность, что особенно актуально для грузовых автомобилей.
• Устранение биений. При движении по плохим дорогам гидроусилитель «проглатывает» удары, направленные к рулевому колесу. Даже при попадании в глубокую яму водитель грузовика практически не чувствует воздействия на руль и удерживает нормальное управление.

Но преимущества — не единственная сторона гидроусилителя руля, у которого имеются и недостатки. К минусам стоит отнести:

• Возможный перегрев масла при удерживании руля в крайнем положении больше пяти секунд.
• Постоянная работа насоса, что приводит к отбору части мощности силового агрегата. При движении прямо эта энергия никак не применяется.
• Высокие требования к обслуживанию — хотя бы раз в два года: замена масла, контроль уровня, проверка привода / трубок, а также состояния насоса.
• Невозможность настройки режимов работы узла с учетом условий эксплуатации.
• Ухудшение управляемости при движении на больших скоростях. Водители грузовиков отмечают, что обратная связь ухудшается, и машиной труднее управлять. Для устранения такой проблемы разработчики меняют конструкцию и передаточное отношение.

К недостаткам также стоит отнести увеличение расхода топлива, риск повреждения при неправильной эксплуатации и меньшую эффективность, чем у ЭУР.

Заключение

Важность ГУР в грузовых автомобилях трудно переоценить, ведь ее наличие упрощает жизнь автовладельцам, делает вождение более комфортным и безопасным. Несмотря на ряд недостатков, гидроусилитель до сих пор устанавливается на многих грузовиках и специальной технике, что обусловлено его надежностью и более доступной ценой.