Принцип работы гура. Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля

Для чего нужен ГУР?
Большинство автолюбителей ответят: "Для того, чтобы легче крутить руль". И будут правы, но отчасти. Кроме повышения комфорта, гидроусилитель позволяет уменьшить передаточное число рулевого управления. Что это дает? Чем больше передаточное число, тем меньшее усилие нужно прилагать для поворота колес. Но количество оборотов руля от упора до упора при этом будет равным 4-5. Уменьшая передаточное число, можно довести количество оборотов руля до 2-3. Управляемость, маневренность и острота реакций автомобиля улучшается, что особенно важно в аварийной ситуации, когда может не хватить времени для вращения руля с перехватами. Кроме того, у гидроусилителя есть еще несколько и преимуществ, и недостатков, о которых будет сказано ниже.

Гидроусилитель может устанавливаться на автомобили с рулевым управлением разных типов: червячным, винт-шариковая гайка. Мы расмотрим самый распространенный вариант - рейку. В состав системы гидроусиления входят:

насос
распределитель
силовой цилиндр
бачок и соединительные шланги

Насос гидроусилителя, как и любой другой насос, предназначен для создания и поддержания необходимого давление в системе и циркуляции рабочей жидкости (специального масла). Конструкция насоса может быть разной. Самые распространенные - лопастные, характеризующиеся высоким к.п.д. и износоустойчивостью. Насос крепится на двигателе и приводится в действие с помощью ремня от коленвала.

Распределитель, в зависимости от положения руля, направляет поток жидкости в соответствующую полость силового цилиндра или обратно в бачок. Он устанавливается на рулевом валу. Основные части распределителя - золотниковый клапан и торсион. Клапан состоит из двух цилиндрических частей с каналами для жидкости: внешней и внутренней. Торсион - это тонкий пружинистый металлический стержень, способный закручиваться под действием крутящего момента. Один конец торсиона соединен с рулевым валом, а второй - с шестерней, входящей в зацепление с рейкой. Внутренняя часть золотникового клапана соединяется с верхней частью торсиона, а внешняя - с его нижней частью.

Силовой цилиндр встроен в рейку. Он состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Рабочая жидкость передает усилие от насоса через распределитель к силовому цилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем может быть расположен фильтр, а в пробке - щуп для измерения уровня. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и силовой цилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя.

Принцип действия

Как все это работает? Когда руль неподвижен (автомобиль стоит на месте, или движется по прямой), и система гидроусиления не задействована, в распределителе совмещены маслопроводы подачи и стока. Жидкость вхолостую перекачивается насосом через распределитель обратно в бачок. Когда водитель поворачивает руль, тем самым он закручивает торсион, а вместе с ним крутится и внутренняя часть золотникового клапана. Внешняя же часть пока остается неподвижной. Таким образом совмещаются каналы подачи жидкости в соответствующую полость силового цилиндра (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль). Из другой полости силового цилиндра жидкость по открывшимся каналам сливается в бачок.Чем на больший угол повернут руль, тем сильнее закручивается торсион. Поэтому большим оказывается и размер перепускного отверстия, а, значит, и усилие, воздействующее на рейку. Рейка, перемещаясь, раскручивает через шестерню нижний конец торсиона, а вместе с ним и внутреннюю часть золотника. Обе части клапана возвращаются в исходное положение, и жидкость вновь перекачивается через распределитель в бачок.

В случае отказа системы гидроусиления потери управления не происходит, поскольку рулевой вал через торсион механически соединен с ведущей шестерней. Согласно нормам безопасности усилие на рулевом колесе легкового автомобиля не должно превышать 15 кг для полностью работоспособной и 30 кг - для неисправной системы рулевого управления. Быстродействие усилителя должно быть таким, чтобы при скорости вращения руля не менее полутора оборотов в секунду его не «закусывало».

Преимущества и недостатки

К перечисленным выше преимуществам ГУРа можно добавить смягчение ударов, передаваемых на руль от неровностей дороги и более четкое удержание автомобиля на выбранной траектории. Каким образом это происходит? Если, наехав на препятствие, колеса стремятся повернуться в сторону, это вызывает смещение рулевой рейки, ведущей шестерни и закручивание нижней части торсиона. Срабатывает золотниковый клапан, но "в обратную сторону", так как усилие пришло не от руля, а от колес. Поэтому система будет не способствовать повороту колес, а противодействовать ему. То же самое происходит и при внезапном проколе шины: ГУР помогает автомобилю сохранять траекторию, а водителю - удержать руль в руках. Таким образом, усилитель повышает безопасность движения, а за счет повышения комфортности вождения снижает утомляемость водителя.
А теперь о недостатках. Во-первых, постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя, даже когда ГУР не задействован. Причем производительность насоса должна быть такой величины, чтобы обеспечить легкий поворот колес на стоящем автомобиле - когда сопротивление максимально. Но ведь большую часть времени автомобиль движется, и усилий для поворота колес при этом нужно намного меньше! Вот и получается, что значительная часть отобранной у двигателя мощности пропадает впустую.

Во-вторых, производительность насоса зависит от оборотов двигателя - чем они выше, тем большее давление создает насос. А по идее все должно быть как раз наоборот - при малых скоростях движения необходимо максимальное усиление, а при высоких - небольшое. В простом гидроусилителе отсутствует возможность регулирования коэффициента усиления.

Из этого обстоятельства проистекает третий недостаток - противоречие между коэффициентом усиления и информативностью руля. Легкость и комфортность управления на малых скоростях имеет обратную сторону - "пустоту" руля на больших. Машина слишком "остро" реагирует на каждое движение руля, а отсутствие ощущения сопротивления ("обратной связи") при повороте колес не дает возможности водителю правильно оценить их положение. Отчасти решить проблему помогают рейки с переменным передаточным отношением: в центре шаг зубьев небольшой, а к краям увеличивается. В этом случае при малых углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато на развороте крутить руль приходится меньше. Чем плох этот вариант? А тем, что передаточное отношение зависит от угла поворота руля, а не от скорости движения. Поэтому конструкторы стали искать другие пути.

Электрогидравлический усилитель:

На помощь механике и гидравлике, как всегда, пришла электроника. В результате такого симбиоза появился электрогидравлический усилитель. Впервые его применили на автомобилях "Аudi" под названием "Servotronic". Существует два типа ЭГУРа: с электромагнитным клапаном и с электронасосом. Управляет работой усилителя электронный блок на основании показаний датчиков скорости, поворота руля, оборотов коленвала. Набор датчиков может меняться в зависимости от модели автомобиля.

В первой конструкции в распределитель ГУРа дополнительно встраивается электромагнитный клапан и камера обратного действия с поршнем. При повороте колес на месте или при движении с малой скоростью клапан открыт, давление в системе максимально - руль крутить легко. При наборе скорости клапан, управляемый блоком, пропорционально закрывается. В результате давление в системе уменьшается, а усилие на руле увеличивается. Таким образом, получаем искомое чувство "обратной связи".

Во второй, более совершенной конструкции, гидронасос заменен электронасосом, т.е. приводится не от коленвала, а отдельным электромотором. Управляет его работой опять же блок управления. На малых скоростях скорость вращения насоса максимальна, а на больших - ограничивается блоком управления. Поэтому чем выше скорость движения - тем "тяжелее" становится руль. Замена гидронасоса электронасосом позволяет снизить расход топлива до 0,2 л на 100 км.

Гидроусилители рулевого управления - это устройства, которые служат для снижения рулевого механизма. Именно они облегчают работу рук водителя при парковке и поворотах. Благодаря гидравлическому автомобиля становится настолько легким, что крутить ним можно при помощи одного лишь пальца. И сегодня мы посвятим этому механизму отдельную статью, чтобы узнать его устройство и принцип работы.

Что они могут?

Гидроусилители рулевого управления не только снижают усилие, прилагаемое водителем на поворот рулевого колеса, но и поглощают все удары, которые передаются с шин на всю ходовую систему при наезде на неровность. Благодаря этому существенно снижается нагрузка на все остальные детали подвески.

Интересный факт - автомобиль, оборудованный системой ГУР, не заносит в кювет при внезапном на скорости. В то же время машина без гидроусилителя становится неуправляемой, если на ведущей оси резко спустилась шина. Таким образом, система гидроусилителя обеспечивает вам дополнительную безопасность при движении.

Как устроен данный механизм?

Гидроусилители рулевого управления имеют в своем составе следующие механизмы:

Принцип работы

Если транспортное средство движется по прямой траектории, гидроусилители рулевого управления находятся в нерабочем состоянии. Они приводятся в действие только после определенного поворота колеса. Если автомобиль едет прямо, жидкость в системе циркулируется по кругу, то есть от наноса попадает обратно в бачок.

Только после того как водитель осуществил поворот рулевого колеса, гидравлический усилитель начинает действовать. В этот же момент происходит закрутка торсиона, вследствие чего золотник поворачивается относительно распределительной гильзы. Жидкость после открытия каналов поступает в одну из отверстий силового цилиндра. Какая именно это будет полость, зависит от направления поворота. При этом из другого отверстия жидкость сливается в бачок. Таким образом поршень цилиндра обеспечивает перемещение рулевой рейки. Последняя деталь передает усилия на после чего происходит поворот колеса.

Если гидравлический усилитель задействуется на парковке или при развороте в ограниченном пространстве, то есть когда скорость автомобиля небольшая, он работает с наибольшей производительностью. Мощность усилий зависит от электродвигателя насоса. В него поступает сигнал с ЭБУ, тем самым в системе открывается Соответственно при увеличении давления жидкости создается большее усилие на поворот колеса. Поэтому водитель почти никогда не прилагает дополнительных усилий на кручение руля.

Сколько же стоит гидроусилитель рулевого управления? Цена данного устройства составляет порядка 20-25 тысяч рублей.

Гидравлический усилитель руля (ГУР) не только обеспечивает комфорт, но и повышает безопасность движения. Он помогает водителю сохранить контроль над автомобилем даже в случае разрыва передней шины. Надежность этого дорогостоящего устройства зависит от своевременного обслуживания.

К появлению усилителей привела необходимость снизить усилие, прилагаемое водителем к рулевому колесу, что особенно важно для грузовых автомобилей. Даже при сложном устройстве и, как следствие, высокой стоимости гидроусилители получили большое распространение благодаря тому, что помимо основной функции (усиления) они:

• позволяют уменьшить передаточное отношение рулевого механизма. Это снижает количество оборотов руля между его крайними положениями и, соответственно, увеличивает маневренность;
• смягчают удары, передаваемые на руль от неровностей дороги, снижая утомляемость водителя и помогая удержать руль при разрыве передней шины;
• сохраняют возможность управления автомобилем при выходе усилителя из строя;
• обеспечивают «чувство дороги» и кинематическое следящее действие (см. ниже).

Устройство гидроусилителя руля

Усилитель руля (рис.1) представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из следующих элементов.

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости в системе. Наибольшее распространение получили пластинчатые насосы (рис. 2) благодаря их высокому к. п. д. и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а его привод осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.

Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости в необходимую полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Если его золотник (подвижный элемент) перемещается при этом поступательно — распределитель называют осевым, если вращается — роторным. Он может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Распределитель — это прецизионный (высокоточный) узел, очень чувствительный к загрязнению масла.

Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса. Может быть встроен в рулевой механизм или располагаться между кузовом и элементами рулевого привода.

Рабочая жидкость (специальное масло) передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем расположен фильтрующий элемент, а в пробке — щуп для определения уровня.

Соединительные шланги обеспечивают циркуляцию жидкости по системе усилителя. Шланги высокого давления соединяют насос, распределитель и гидроцилиндр, а по шлангам низкого давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается в него из распределителя.

В современных автомобилях электронный блок (на рисунке не показан) корректирует работу гидроусилителя в зависимости от скорости движения. Это дополнительно повышает безопасность на высокой скорости, так как водителю сложнее резко (непроизвольно) повернуть руль и, соответственно, отклонить автомобиль от траектории.

Схема работы ГУР

Работа гидроусилителя с осевым распределителем (без электронного блока) схематично представлена на рис. 2.

При неподвижном рулевом колесе (рис. 2, а) золотник удерживается в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружинами. Полости распределителя соединены между собой так, что жидкость свободно перетекает из нагнетательной магистрали в сливную. Насос усилителя работает только на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колес.

При повороте руля (рис. 2, б) золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Под действием жидкости поршень со штоком поворачивает колеса. Они, в свою очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движения золотника. Как только рулевое колесо перестает вращаться, золотник останавливается и корпус его «догоняет». Восстанавливается нейтральное положение распределителя, при котором опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот колес. Так реализуется кинематическое следящее действие усилителя — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водителем при вращении руля.

«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через усилитель к рулю. Дает информацию об условиях, в которых происходит поворот колес. Для этого, как и на автомобиле без усилителя, на скользкой дороге руль должен поворачиваться легче, чем на сухом асфальте. «Чувство дороги» (силовое следящее действие) помогает водителю правильно работать рулем в любых условиях. Для его осуществления в различных конструкциях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры или реактивные шайбы (рис. 2, б). Чем больше сопротивление повороту колес, тем выше давление в цилиндре и распределителе. При этом одна из реактивных шайб с большим усилием стремится вернуть золотник обратно в нейтральное положение. В результате руль становится «тяжелее».

При наезде на препятствие (например, камень) оно воздействует на управляемые колеса, стремясь их повернуть, что особенно опасно на высоких скоростях. Колеса, начав вынужденный поворот, перемещают корпус распределителя относительно золотника, перекрывая сливную магистраль. Масло под давлением поступает в полость цилиндра. Поршень передает усилие на колеса в обратном направлении, не позволяя им поворачиваться дальше. Так как ход золотника небольшой (около 1 мм), автомобиль практически не изменит направление движения. Гидроусилитель не только облегчает водителю поворот колес, но и оберегает пальцы его рук от ударов спицами руля при наездах на препятствия. Небольшой толчок на руле все же будет ощущаться из-за реактивных шайб, давление над которыми возрастет.

В случае прекращения работы насоса (например, при обрыве ремня привода) возможность управления автомобилем сохраняется. Усилие от рулевого механизма в этом случае будет передаваться самим золотником на корпус распределителя и далее на колеса. Жидкость, перетекая через перепускной клапан (на схеме не показан) из одной полости гидроцилиндра в другую, практически не будет препятствовать повороту колес. Но так как гидроусилитель не работает, руль становится «тяжелее».

Принцип работы гидроусилителя с вращающимся (роторным) золотником аналогичен вышеописанному.

Для того чтобы гидроусилитель не вышел из строя раньше времени, необходимо следить за его работоспособностью — если она в норме, усилие на руле будет значительно меньше, чем при выключенном двигателе, а также соблюдать требования инструкции по эксплуатации автомобиля и проводить следующие операции:

• проверять уровень масла в бачке;
• следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки;
• проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода;
• заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1-2 года. Необходимо также производить их замену, если изменился цвет масла.

Во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо :

• удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с — это может вызвать перегрев масла;
• длительно эксплуатировать автомобиль с неработающим насосом — это приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим.

При появлении первых признаков неисправности необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить.

Узлы рулевого гидроусилителя требуют для ремонта квалифицированного персонала и высокоточного оборудования, поэтому он возможен только в специализированных мастерских. Целесообразность ремонта или замены узла определяется его ценой. В большинстве случаев для отечественных автомобилей выгодней приобретение нового узла, для иномарок — ремонт

В данной статье я решил дать краткое описание устройства ГУР ШНКФ 453461.100, ШНКФ453461.120 и ответить на некоторые вопросы, связанные с его эксплуатацией. Все данные взяты с официального издания по эксплуатации ГУР, разработанного РУПП «Борисовский завод „Автогидроусилитель“, ну и некоторый свой опыт по ремонту и настройке этого устройства.

Устройство ГУР

Краткое описание конструкции рулевых механизмов с гидроусилителем ШНКФ 453461.100, ШНКФ453461.120
Механизмы рулевого управления с гидроусилителем выполнены по интегральной схеме, то есть в одном корпусе с рулевым механизмом размещен гидравлический распределитель и силовой цилиндр (рис.1, рис.2).
Тип рулевой передачи: винт-шариковая гайка-зубчатая рейка-трёхзубый сектор. Зубчатая рейка выполнена заодно с поршнем и шариковой гайкой винтовой передачи. Винт рулевого механизма, взаимодействующий с шариковой гайкой, установлен на двух упорных подшипниках, один из которых размещен в картере рулевого механизма, а второй - в корпусе распределителя. Регулировка преднатяга подшипников осуществляется регулировочной гайкой, размещенной в картере. После регулировки поясок гайки заминается в пазы.

Гидравлический распределитель механизмов - тангенциальный, роторного типа с центрирующим элементом в виде торсиона.

Вал-золотник распределителя одним концом с рабочими гидравлическими элементами размещен в осевом отверстии винта рулевого механизма, а вторым - опирается на роликовый радиальный подшипник в корпусе распределителя.
Вал-золотник и винт связаны между собой торсионом, угол закрутки которого ограничивают сегментные упоры, установленные между вал-золотником и винтом. Через сегментные упоры осуществляется механическая связь между вал-золотником и винтом при повороте автомобиля с неработающим гидроусилителем. Гидравлическое нейтральное положение вал-золотника устанавливается в процессе сборки и приемочных испытаний распределителя и фиксируется штифтом. В эксплуатации разборка и регулировка не допускается.

В рулевом механизме ШНКФ 453461.100 трехзубый сектор с валом установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных игольчатых однорядных подшипниках. Регулировка зубчатого зацепления с целью устранения зазора осуществляется выворачиванием регулировочного винта, установленного в вал-секторе и боковой крышке картера. После регулировки винт фиксируется стопорной гайкой.

В рулевом механизме ШНКФ 453461.120 трехзубый сектор с валом установлен в картере рулевого механизма на двух роликовых радиальных подшипниках в эксцентриковых втулках. Регулировка зубчатого зацепления с целью устранения зазора осуществляется одновременным поворотом эксцентриковых втулок из исходного положения по часовой стрелке, если смотреть со стороны шлицевого конца вал-сектора.

После регулировки эксцентриковые втулки фиксируются стопорными болтами, размещенными на картере рулевого механизма, путем деформации стопорного буртика втулки каждым болтом, а сами болты стопорятся контргайками.

Рис. 1. Рулевой механизм ШНКФ 453461.100
1 - картер; 2 - поршень-рейка; 3 - подшипник роликовый упорный; 4 - боковая
крышка; 5 - вал сектор; 6 - входной вал; 7 - винт; 8 - контргайка; 9 - винт регули-
ровочный; 10,11 - подшипники роликовые радиальные; 12 - шайба регулировоч-
ная; 13 - гайка регулировочная; 14 - манжета; 15 - крышка защитная; 16 - кольцо
запорное; 17 - сальник; 18 - усилитель манжеты; 19 - клапан обратный

Рис. 2. Рулевой механизм: ШНКФ 453461.120
1 - картер; 2 - поршень-рейка; 3 - подшипник роликовый упорный; 4 - опора вал-сектора;
5 - вал-сектор; 6-входной вал;7 - винт; 8 и 9 -крышки защитные; 10 - кольцо стопорное;
11 - болт стопорный;12 - контр гайка; 13 - гайка регулировочная; 14 - манжета;15 - крышка защитная; 16 - кольцо запорное; I7 - кольцо уплотнительное; 18 - кольцо уплот-
нительное; 19 - кольцо защитное; 20 - кольцо защитное; 21 - клапан обратный

Краткое описание насоса гидроусилителя руля ШНКФ 453471.100 и его мо­дификаций.

Насос гидроусилителя руля предназначен для нагнетания под давлением рабочей жидкости в систему гидроусилителя руля. Тип насоса пластинчатый со встроенными клапанами расхода и максимального давления. Насос состоит из корпуса 1 (рис. 3), валика 7, шкива 8, комплекта рабочего и крышки с клапанами 3. К крышке подсоединяются всасывающий и нагнетательный трубопроводы. В зависимости от применяемого на автомобилях двигателя насосы комплектуются различными шкивами (одноручьевым клиновым или поликлиновым).

Рабочая частота вращения входного вала должна быть:
в пределах 600-6000 об/мин,
Минимальная объёмная подача при 600±20 об/мин и давлении 5,0+0,3 Мпа (50+3 кгс/см2) должна быть не менее 4 л/мин,
Номинальная объёмная подача насосов при давлении 5,0+0,3 Мпа (50+3 кгс/см2) должна быть:
при частоте вращения 800 об/мин - 4,8 л/мин, не менее
при частоте вращения 2000 об/мин - 7.3 л/мин, не более.
Давление срабатывания предохранительного клапана должно быть для насосов серии ШНКФ453471.100 в пределах 8,5-9,5 Мпа (85-95 кгс/см2), для насосов серии ШНКФ453471.115 в пределах 11.0-11.5 Мпа (110-115 кГс/см2) при частоте вращения вала насоса 800+_20 об/мин.

Рис. 3. Насос усилителя рулевого управленияШНКФ 453471.100
1 -корпус насоса; 2 -статор; 3 -крышка насоса с клапанами; 4 -винт; 5 -штифт; 6 -шарикоподшипник радиальный; 7 -валик; 8 -шкив; -9 -клапан перепускной; 10 -шайбы регулировочные; 11 -пробка заглушка; 12 -седло предохранительного клапана; 13 -пружина перепускного клапана; 14 - предохранительный клапан; 15 –ротор

Работа системы гидроусилителя рулевого управления.

При движении по прямой вал-золотник 1 (рис. 5) рулевого механизма удерживается в нейтральном положении посредством торсиона 2. Линии нагнетания и слива, а также рабочие полости А и Б гидроцилиндра усилителя соединены между собой. Масло свободно проходит от насоса 3 через гидравлический распределитель в полости А и Б, и по линии слива возвращается в бачок 7 гидросистемы. При этом в нейтральном положении вал золотника обеспечивается равенство давлений в рабочих полостях А и Б гидроцилиндра усилителя. При повороте рулевого колеса рабочая жидкость, поступающая под давлением из насоса, проходит через гидравлический распределитель, который направляет ее в соответствующую полость (в полость А, на рис.6; в полость 5, на рис.7) гидроцилиндра. Под действием давления рабочей жидкости происходит перемещение поршня-рейки 5 и поворот вал-сектора б рулевого механизма с сошкой и далее управляемых колес. Одновременно из противоположной полости (из полости Б, рис. 6; из полости А рис.7) жидкость вытесняется поршень-рейкой в сливную линию, и далее в поступает бачок, проходит через фильтрующий элемент и по всасывающей магистрали поступает в насос.

Приведу еще цветную схему работы гидроусилителя.

Это все вкраце об устройстве. Могу, конечно, еще развести теории, но думаю достаточно, чтобы иметь представление о принципе работы гидроусилителя.

Теперь давайте рассмотрим некоторые характерные неисправности ГУР и в чем они проявляются.

Неисправности насоса

Неисправности редуктора

Эти неисправности выявлены практикой. Относятся в основном к самим агрегатам ГУР. Не все из указанных неисправностей возможно устранить в гаражных условиях, тем более если недостаточно практики, лучше обратиться в сервис.

Теперь давайте коснемся масел используемых в системе гидроусилителя руля и способе их замены.

Рабочие жидкости (масла), используемые в системе гидроусилителя руля,
должны быть следующие:
основное - масло марки „Р“ ТУ 38.1011282;
заменители (по стандартам ISO-L-HM класс 22):
- DIN 51524 часть 2 масла HPL;
- AF NOR NFE 48600 НМ category;
- Denison HF-2 тип AGIP OSO SD;
- ATF (dexron) nach ZF-oelliste TE-ML09;
- масло марки „А“ ТУ 38.1011282.

Однако масла типа „Р“ ТУ 38.1011282 и „А“ ТУ 38.1011282 я не рекомендую использовать, т.к. в 99% это подделка. Настоящее масло „Р“ имеет цвет от темно-коричневого до коричнево-желтого (но в любом случае темное по цвету), в магазине продают веретенку (желтого цвета), а она портит сальники ГУРа. Не следует думать, что слив масло с насоса и бачка вы произведете полную замену масла. Даже если выгнать из редуктора часть масла, в нем останется не менее 250 мл., которые можно слить, только разобрав редуктор. А так как 250 мл. - это почти 20% от всего объема, то не стоит никогда доливать веретенку. Даже если Вы потом и поменяете масло, остатки веретенки сделают свое черное дело.
Дополнительно можно выгнать часть масла оставшегося в редукторе, повернув колеса в обе стороны несколько раз при окрученных штуцерах питающего и обратного шлагов. Но это не обеспечивает полный слив масла.
Отечественное масло заливаемое на заводе не так и плохо, при разборке таких редукторов все резинки сохраняют эластичность и упругость и лишь в тех, в которые добавляли фальшивые масла марки „Р“ или „А“ отличаются задубевшими резинками.
Для систем гидравлики наиболее приемлимо - это минеральное масло, но настоящее (не паленое) минеральное гидравлическое масло достать трудно, поэтому наиболее распространенное масло подходящее для замены это DEXRON II - п/синтетика и DEXRON III – синтетика, предпочтение лучше отдать первому. Оба масла имеют красный цвет.

Теперь как заменить масло?
Наиболее правильным было бы открутить обратный шланг от расширительного бачка и опустить его конец в какую-нибудь тару. А заливной шланг, идущий к гидронасосу подключить к емкости с маслом, запустить двигатель и прогнать масло через всю систему, тем самым гарантируя полную замену масла, но такой способ слишком расточительный, поэтому поступаем следующим образом:

Вывешиваем передние колеса, это нам понадобится для последующей прокачки и выгона излишек старого масла. Откручиваем штуцер шланга высокого давления, идущий к насосу и сливаем масло в тару. Через обратку и насос масло вытечет из бачка и частично из редуктора (из насоса выйдет все). Теперь проворачиваем не спеша колеса в обе стороны несколько раз даем стечь маслу. Ставим штуцер на место и заливаем масло в бачок, ждем пока уровень перестанет опускаться, заводим ненадолго двигатель и прогоняем масло через систему, затем операцию повторяем – откручиваем сливаем… и т.д. (т.е. делаем по сути промывку системы).

Теперь окончательная операция:
- Установить рулевое колесо в положение движения по прямой,
- Снять крышку бачка насоса гидроусилителя руля и залить чистое масло немного выше уровня сетки заливного фильтра. Через 3...5 минут после заливки проконтролировать уровень масла в бачке и при необходимости долить до уровня сетки,
- Запустить двигатель и дать поработать не вращая рулевое колесо в течение 10...15 с. При этом если уровень понижается, необходимо доливать масло в бачок до уровня сетки. Затем на холостых оборотах двигателя плавно повернуть рулевое колесо из положения движения по прямой в каждое крайнее положение и обратно, при этом контролировать и доливать в бачок масло до уровня сетки заливного фильтра. Продолжая плавно поворачивать управляемые колеса из края в край убедиться, что уровень масла в бачке остается неизменным.
Удерживать рулевое колесо в крайних положениях не допускается.

Останавливаем двигатель. Теперь поворачиваем снова колеса в крайнее левое положение по ходу движения. На крышке редуктора есть клапан для стравливания воздуха. На его штуцер одеваем прозрачную трубку, чтобы видеть выходящий воздух и отворачиваем немного. Поворачиваем колеса плавно в противоположную сторону при открытом штуцере, должен пойти воздух. В крайнем правом положении закрываем клапан и возвращаем колеса в левое положение. Откручиваем клапан и вновь колеса вправо. В принципе таким способом воздух выгоняется за 3-4 раза почти полностью. Остатки его выйдут потом через бачок, что будет видно по мелким пузырькам в бачке, однако масло при этом не должно вспениваться.
Чрезмерное вспенивание свидетельствует о негерметичности соединений гидросистемы.

В полностью заправленной гидросистеме масло в бачке насоса гидроусилителя должно находиться на уровне сетки заливного фильтра.

Теперь все можно отправляться в путь.

С некоторыми узлами автомобиля мы знакомимся как бы нехотя, не произвольно, когда они выходят из строя, тогда мы и узнаем о них. Тем не менее, мы надеемся, вы взялись осилить эту статью не из-за проблем с ГУР, а из-за собственного любопытства.
Гидравлический усилитель руля встречается на 30 % автомобилей выпускаемых на сегодняшний день. Альтернатива ему, либо будут машины без каких-либо вспомогательных устройств или электрический усилитель руля, о котором будет рассказано в другой статье. Гидравлический усилитель (ГУР) в некоторых случаях просто не заменим, если это грузовики и тяжелые автомобили. С ГУР значительно легче управлять такими автомобилями. В этой статье мы постараемся разобраться в принципе работы гидравлического усилителя, а также затронем вопросы его обслуживания, эксплуатации и ремонта.

Задачи гидравлического усилителя руля (ГУР) на автомобиле

Цели данной системы вкратце мы уже упомянули в абзаце выше. Фактически ГУР снижает управляющий крутящий момент на рулевом колесе при управлении автомобилем. То есть снижение крутящего момента на рулевом колесе это и есть основная цель и задача ГУР в машине.

Принцип работы гидравлического усилителя руля (ГУР)

Первоначально мы хотели бы предоставить общую компоновку всех узлов ГУР, а затем рассказать подробно о каждом из них.
И так, система гидравлического усилителя руля состоит из бачка, насоса с ременным приводом от двигателя, системы клапанов и гидравлической ручной рейки. Все в сборе, согласно принципам работы в системе показано на рисунке ниже.

Конечно, это крайне простое описание и не затрагивает мелких, но важных деталей, тем не менее, именно эти узлы являются основными.
Теперь расскажем о каждом из компонентов, чтобы к итогу их описания у нас сложилась общая картина работы ГУР автомобиля. В процессе описания компонентов, возвращайтесь к общей картинке выше, при этом вы будете более четко представлять связь компонентов между собой и их цели в системе.

Бачок ГУР

Фактически это емкость, в которой хранится объем гидравлической жидкости для работы системы. Если говорить о гидравлической жидкости, то это как правила масла синтетические или минеральные. Лучше всего использовать жидкость рекомендованную производителем. В большинстве случаев это минеральные масла.
Следите за чистотой жидкости, за ее минимальным уровнем. Все это влияет на работоспособность и долговечность ГУР.

Насос ГУР

Гидравлическое давление в системе ГУР обеспечивается роторно-лопастным насосом.

Насос приводится в действие двигателем автомобиля с помощью ременной передачи, через шкив. Ротор содержит выдвижные лопатки, которые ходят по поверхности овала камеры насоса. На входе насоса давление равно атмосферному, на выходе оно составляет несколько атмосфер.
Объем и давление жидкости после насоса зависит от оборотов двигателя автомобиля. Насос должен обеспечивать постоянное рабочее давление при работе двигателя, даже на холостом ходу. Во время движения, когда насос подает гораздо больший объем жидкости под большим давлением, происходит автоматическая регулировка при помощи обратного клапана. Обратный клапан настроен на максимальное рабочее давление и при его повышении жидкость сбрасывается на вход насоса.

Поворотный клапан ГУР

Гидроусилитель должен помогать водителю только тогда, когда он прилагает усилие к рулевому колесу. Когда водитель не оказывает влияние на рулевое колесо (например, при прямолинейном движении), система не должна каким либо образом влиять на угол установки колес. Устройство, которое распознает силу на рулевом колесе, называется поворотный клапан. Фактически на него возлагается функция распределения давления в гидравлических линях помогающих перемещению руля в определенном направлении.

На выходе имеем две линии. При смещении давления в одной из них относительно другой, перемещается поршень в рулевой рейки, колеса меняют свой угол установки.

В первом положении руль находится прямолинейно, гидравлическая жидкость заходит и выходит в систему клапанов, при этом в линиях идущих на рулевую рейку (показаны синим и зеленым цветом) давление не поднимается и оно уравновешено.

При повороте клапана, в данном случае вправо, открывается линия подающая жидкость в трубопровод обеспечивающий смещение колес вправо (зеленая линия). При повороте влево, соответственно будет открываться линия обеспечивающая поворот колес влево.

Особенностью при данном распределении является тот факт, что чем больший крутящий момент прикладывает к рулевому колесу, тем с большой площадью открываются сечения управляющих линий клапана, соответственно и колеса поворачиваются с большей силой, которая способна преодолеть большее усилие.

Рулевая рейка ГУР

Исполнительный орган, участвующий в повороте колес относительно продольной оси автомобиля. Фактически в нем реализована та же рейка как и на автомобилях без гидроусилителя (справа), но имеется и гидравлическая камера, вернее даже две с поршнем, между ними. Поршень связан с рейкой рулевого управления. В зависимости от смещения давления относительно камер, поршень стремится сместится вправо или лево, тем самым помогая прямому воздействию, через зубчатое зацепление от рулевого колеса.

В итоге разобравшись со всеми узлами гидроусилителя в автомобиле, мы разобрались с принципом его работы.

Особенности эксплуатации гидроусилителя автомобиля

Прежде всего хотелось сказать о обслуживании гидроусилителя. Следите за всеми соединениями в гидравлической системе, не допускайте утечек и потения узлов и трубок системы. В случае падения уровня ниже минимального долейте гидравлическую жидкость совместимую с той, что у вас. Выясните и устраните причины падения уровня.
Из-за постоянной перекачки жидкости в системе гидроусилителя, жидкость имеет свойства сильно нагреваться, за счет сжатия ее насосом. Что в итоге может стать причиной ее не значительного испарения, также будьте осторожны при работе с системой, чтобы не получить ожоги.
Своевременно меняйте гидравлическую жидкость, так как вязкость жидкости влияет на ее прохождение в каналах поворотного клапана и трубопроводах, что сказывается на эффективности работы гидроусилителя автомобиля. Критичными режимами работы для ГУР являются вывернутые колеса, поэтому старайтесь на парковках с заведенным двигателем выставлять колеса прямо!