История развития конструкций гидроусилителя руля

Потребляемая гидроусилителем мощность может достигать 5–7 л.с., а это немало, к примеру, для городских малолитражек.

Для снижения энергопотребления в конце 90-х стали применять электрогидроусилители: в них гидронасос приводится в действие собственным электромотором, который связан с блоком управления двигателем и работает в соответствии с заложенной в него программой.

В рулевом механизме передачи с гидроусилителем давление масла повышается до 9 МПа насосом с ременным приводом (насос установлен на двигателе). Обычно гидроусилитель, состоящий из цилиндра и поршня, объединен в один агрегат с рулевым механизмом; поршень увеличивает усилие, передаваемое на рулевую сошку, которая соединяет рулевой механизм с тягами и рычагами. Система клапанов регулирует давление масла в цилиндре и управляет перемещением поршня.

Система клапанов должна быть сконструирована так, чтобы рулевое управление, с одной стороны, было чувствительным, т.е. чтобы водитель чувствовал, что происходит с передними колесами, особенно в снег и гололед, и, с другой стороны, не создавало бы столь большое усиление, чтобы чувство дороги утрачивалось. Обычно главный клапан управляется противодействием со стороны передачи, так что для отключения усиления достаточно усилия 5–20 Н на рулевом колесе. Таким образом, обеспечивается чувствительность управления без увеличения усилия, необходимого для поворота руля.

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример – «Сервотроник», устанавливаемый на «Ауди».

В верхней части распределителя находится так называемая камера обратного действия. В ней двигается поршень, связанный с золотником.

Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку – золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт – руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой «нахлебник» маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

Что ждет рулевое управление с гидроусилителем завтра?

Поскольку насос рулевого механизма с гидроусилением на большинстве автомобилей непрерывно перекачивает жидкость, он расходует мощность и переводит топливо. Возможно, в связи с этим, вы ожидаете появления ряда новшеств, которые позволят улучшить экономию топлива. Одной из самых удачных идеи является система с компьютерным управлением. Эта система полностью исключает механическую связь между рулевым колесом и рулевым механизмом, заменив ее электронной системой управления.

Информация по теме:

Определение параметров гребного винта
Расчет элементов гребного винта для выбора двигателя В качестве движителя выбираем винт фиксированного шага. Тип установки – одновальная с прямой передачей от двигателя к движителю. Предельное значение диаметра гребного винта м. Расчетный режим для гребного винта выбираем соответствующим среднеэксп ...

Расчёт потребности предприятия в световой электроэнергии
Чтобы определить осветительную нагрузку, необходимо знать размеры освещаемых площадей производственных, складских, вспомогательных и административно-бытовых помещений и нормы расхода электроэнергии в соответствии с условиями работы. Годовой расход электроэнергии для освещения по всему предприятию: ...

Выбор рабочей жидкости
В качестве рабочих принимают специальные гидравлические жидкости, рекомендуемые для выбранных насосов. Температуры застывания принимаемых жидкостей должны быть ниже минимальной температуры воздуха на 100…150С. Для летнего периода работы принята рабочая жидкость МГЕ-46В, а для зимнего периода работы ...