ГИДРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Усилители рулевого управления служат для обеспечения поворота управляемых колес автомобиля. Гидроусилитель рулевого управления является следящим гидростатическим приводом, обеспечивающим определенную зависимость угла поворота управляемых колес от угла поворота рулевого колеса, причем для поворота управляемых колес используются одновременно давление жидкости, создаваемое насосом, и усилие водителя.

Рис. 7. Схема работы гидроусилителя рулевого управления

На рис. 7 показана принципиальная схема гидроусилителя рулевого управления с разрезом распределителя золотникового типа. При прямолинейном движении автомобиля насос 1 создает ток рабочей жидкости (минеральное масло) через трубопровод 2, камеры распределителя и трубопровод 3 на слив. Обе полости силового цилиндра 4 через трубопроводы 9 и 10 соединены со сливным каналом 3.

При повороте рулевого колеса влево рычаг 15, связанный с сошкой, давит на золотник 8. Преодолевая усилие предварительно сжатой пружины 13, золотник 8 перемещается относительно корпуса распределителя 16. Нижний поясок золотника перекрывает доступ масла из насоса 1 в камеру а. Средний поясок перекрывает слив из камеры б и полностью открывает нагнетательный канал из насоса 1 в камеру б. Из камеры б масло поступает через канал 9 в правую полость силового цилиндра 4. Поршень цилиндра перемещается влево под давлением масла, вызывая поворот управляемого колеса 7 также влево. Из другой (левой) полости цилиндра масло вытесняется и через канал 10, камеру а попадает на слив в канал 3. Управляемое колесо 7 связано с корпусом распределителя через тягу 6. При повороте управляемого колеса влево корпус распределителя под действием тяги 6 переместится и золотник 8 займет нейтральное положение, что вызовет прекращение поворота колеса 7. Таким образом осуществляется следящее действие по перемещению.

Для создания «чувства дороги», т.е. пропорциональности между усилием на рулевом колесе и сопротивлением повороту, в крайних поясках золотника имеются калиброванные каналы 11 и 12. При увеличении сопротивления повороту колеса 7 влево давление в правой полости силового цилиндра растет, как и в камере б. В камере г также увеличивается давление через канал 11, что приводит к увеличению сопротивления перемещения золотника вверх (по рис. 7), а значит, к увеличению усилия на руле при повороте влево. Так осуществляется следящее действие по усилию.

Аналогично происходит работа гидроусилителя при повороте вправо с той разницей, что камеры а и б меняют свои функции.

При наезде колеса на неровность возникает сила, поворачивающая колесо. Это сила через тягу 6 перемещает корпус распределителя 16 относительно золотника 8. Распределитель выходит из нейтрального положения и в полости силового цилиндра создаётся насосом 1 давление, препятствующее через шток цилиндра повороту колеса под действием усилия от неровности. Таким образом, гидроусилитель способствует сохранению траектории движения автомобиля при внезапном неравномерном изменении сопротивления качению управляемых колёс (например, разрыв шины). Для того, чтобы незначительное возмущение не вызывало срабатывание гидроусилителя, установлены предварительно сжатые пружины 13 и 14. Пока усилие на тяге 6 от неровностей дороги не превысит усилия предварительного сжатия пружины, относительного перемещения корпуса распределителя 16 и золотника 8 не произойдёт, т.е. усилитель не сработает.

При выходе усилителя из строя сохраняется возможность поворота управляемых колёс. Усилие на поворотную цапфу передаётся от рулевого колеса через рулевой механизм, рычаг 15, золотник 8, корпус 16, тягу 6. Усилие на рулевом колесе при этом становится значительным.