История развития конструкций гидроусилителя руля

В тех же 30-х, перед войной, заявили о себе усилители рулевого механизма. Сначала усилители рулевого управления появились на тяжелой технике – карьерных самосвалах. Правда, сначала стали использовать пневмоусилители – они были несложными и напитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов или от разряжения во впускном коллекторе. Но пневматические усилители оказались неприемлемыми ввиду большой упругой податливости рабочего тела – воздуха, приводившей к запаздыванию срабатывания усилителя и возникновению в рулевом управлении недопустимых колебательных процессов. Со временем пневматика была заменена гидравликой.

В 1925 г. в США Фрэнсис Дейвис одним из первых запатентовал гидравлический усилитель рулевого управления. Правда, конструкция выглядела несколько «сыроватой» и мгновенного успеха не обрела. Однако принцип и путь совершенствования наметились: с конца 30-х – начала 40-х годов в Америке, а затем и в Европе конструкторы начинают ставить ГУР на некоторые свои модели автомобилей. К чему это привело сегодня, знают все – этим устройством оснащается весь грузовой автотранспорт и немалая доля легкового. А в 1933 г. концерн «Дженерал моторс» уже намеревался установить его на своем автомобиле «Кадиллак» с 12-цилиндровым двигателем. К 1951 г. компания «Крайслер» освоила производство гидроусилителей руля и с этого времени начала оснащать им многие свои модели. Первым изготовителем легковых автомобилей, предложившим установку гидроусилителя рулевого управления в качестве дополнительного оборудования модели 519, была компания «ФИАТ». В настоящее время в результате появления переднеприводных автомобилей, использования шин большего размера и массы, подвески с усложненной кинематикой существует необходимость в применении усилителей рулевого управления даже на небольших автомобилях

Посмотрим на ГУР поближе.

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.

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 недостатковпростых 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.

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, с электронными системами, в том числе и 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.

Информация по теме:

Дорожно-комбинированные машины
Дорожно-комбинированные машины предназначены для круглогодичного использования по содержанию городских дорог с твердым покрытием (для смыва загрязнений с дорожного полотна и тротуара, для удаления снега с дорожного покрытия, посыпания дороги песчано-солевой смесью с регулированием ширины и плотност ...

Критическая оценка рассмотренных вариантов конструкций
1. Рулевой привод транспортного средства с двумя управляемыми мостами (патент №1281466). Преимущества: подобная конструкция может применяться на самых современных автомобилях, у которых нет прямой связи с рулевым приводом, а подача рабочего тела (масла) регулируется сигналами, подающимися с рулевог ...

Построение конечноэлементной модели
После построения геометрической модели, выбора типа элементов (EG), задания свойств материала элементов (MP) и геометрических характеристик (RC) производится разбиение геометрической го объекта (или его части) на конечные элементы, при этом тип элементов должен соответствовать типу геометрического ...