Гидроусилитель — альтернативный вариант: устройство и принцип работы
Гидроусилитель — альтернативный вариант — часть системы «Усилитель руля». Помогает водителю поворачивать
Гидроусилитель (распределитель и цилиндр) в модели «Рулевое управление»
Поворотный золотник на валу шестерни направляет масло под давлением до 100 бар в левую или правую полость цилиндра; поршень на рейке толкает её.
Признаки неисправности
Подтёки масла на картере и пыльниках, руль тяжелее в одну сторону: изношены сальники рейки или золотник.
Неисправности, связанные с деталью
Мало масла в ГУР. Признаки: насос воет при повороте руля, особенно на месте и в мороз. Руль тяжелеет рывками, в бачке пена. Что происходит внутри: уровень упал ниже минимума: насос засасывает воздух, масло пенится, давление не держится. На холостых оборотах помощи меньше всего. Что проверить: уровень в бачке по меткам MIN/MAX, подтёки на шлангах, сальниках рейки и насоса. Найти течь, долить нужное масло и прокачать систему.
Как поворот руля становится поворотом колёс
Шестерня и рейка. Шестерня радиусом 8,84 мм за оборот сдвигает рейку на 55,5 мм. От упора до упора — 2,7 оборота руля и 150 мм хода рейки.
Вал с карданами. Колонка и шестерня не на одной оси, между ними вал с двумя карданами. При равных углах и вилках в одной плоскости шестерня вращается так же ровно, как руль.
Усилитель. Торсион закручивается на 1–3°, датчик меряет это и мотор или масло добавляют момент. На парковке нужно около 60 Н·м, водитель даёт 5.
Тяги и Аккерман. Тяги толкают рычаги кулаков. Рычаги наклонены внутрь, поэтому внутреннее колесо поворачивается на 37°, наружное на 29°, и машина не скребёт шинами.
Упрощения модели
Ось шкворня в модели вертикальная, без продольного и поперечного наклона; поэтому руль не возвращается сам, а углы колёс считаются только по геометрии тяг.
Нагрузка на рейку посчитана упрощённо: сопротивление шин на месте плюс стабилизирующий момент от скорости. Реальные числа зависят от массы, шин и развала.
Без усилителя механизмы обычно делают медленнее (3,5–4 оборота), здесь передаточное число то же, поэтому момент получается очень большим.
Закрутка торсиона и смещение меток датчика момента показаны увеличенными, люфты в неисправностях тоже.
Торсион закручивается не больше чем на 5°, дальше момент передаёт упор. Упругость самого упора и вала не учтена.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.