Устройство ГУР
Гидроусилитель руля один из самых важных узлов современного автомобиля. Его наличие позволяет водителю управлять транспортным средством максимально комфортно. Несмотря на ежедневное взаимодействие с ГУР большинство автолюбителей не имеет представления об его устройстве и принципах работы. Попробуем восполнить этот пробел.
Назначение
Установка гидроусилителя преследует собой три цели:
1) Передача дополнительных усилий на рулевое колесо, за счет чего водителю приходится тратить значительно меньше сил при выполнении его поворотов.
2) Уменьшение передаточного числа рулевого управления. Понижая передаточное число, производитель автомобиля уменьшает количество полных оборотов руля между крайними положениями. На современных моделях, оборудованных ГУР, для полного поворота рулевого колеса достаточно сделать всего 2-3 оборота.
3) Увеличение остроты руля, снижение задержки реакции на его вращение. Гидравлический усилитель дает возможность значительно улучшить управляемость и маневренность авто.
Чтобы ощутить все преимущества наличия системы ГУР, достаточно сравнить ощущения при прокручивании рулевого колеса на заглушенном и заведенном авто. В первом случае, когда система гидравлического усиления отключена, руль будет неимоверно тяжелым, а поворачивать его придется с большим трудом. При старте двигателя рулевая гидравлика запуститься в работу, что позволит крутить руль без каких-либо серьезных усилий.
Устройство
Система гидроусиления представляет собой замкнутый контур, заполняемый трансмиссионным маслом. ГУР большинства моделей состоит из нескольких функциональных компонентов:
- Насос, поддерживающий внутри системы постоянный уровень масляного давления. Работа насоса обеспечивается ременным взаимодействием с коленвалом силового агрегата. По своей конструкции насосы могут различаться, однако, наибольшее распространение в автомобилестроении получили лопастные варианты, имеющие максимальный КПД работы и высокую износоустойчивость.
- Распределитель, назначение которого состоит в направлении потока гидравлической жидкости в сторону силового цилиндра, либо в расширительный резервуар. Установка распределителя осуществляется на рулевом валу, что упрощает его взаимодействие с шестерней рулевой рейки.
- Механизм рулевой или сам редуктор. Преобразует давление масла в поступательное движение тяг.
Принцип работы
В ситуациях, когда руль транспортного средства неподвижен или авто двигается в прямолинейном направлении, система гидроусиления отключена. Распределитель обеспечивает сквозной проток жидкости между насосом и расширительным бачком.
При поворотах руля каналы распределителя совмещаются с соответствующими полостями силового цилиндра. Чем больше угол вращения рулевого колеса, тем большее количество масла оказывает давление на рейку, заставляя её перемещаться в соответствующем направлении. При возвращении руля в исходное положение проточные каналы вновь совмещаются. Через них трансмиссионное масло стекает обратно в резервуар.
Чтобы исключить потерю рулевого управления при отказе гидроусилителя, производители механически соединяют рулевой вал с ведущей шестерней посредством торсиона. Такая схема помогает сохранить нормативное усилие не работающего ГУР на уровне 30 кг. Даже без гидроусилителя руль сможет вращаться без «закусывания».
Недостатки
К сожалению, системы гидравлического усиления рулевого управления имеют ряд недостатков. Главный из них постоянная работа насоса, даже в ситуациях, когда гидроусилитель не задействуется. Соединение с маховиком приводит к потерям мощности силового агрегата и, как следствие, к увеличенному топливному потреблению авто.
Вторым минусом ГУР является прямая зависимость коэффициента усиления от скорости движения. Чем быстрее движется автомобиль, тем большее усилие передается на рулевое колесо. Гораздо логичнее было бы оказывать максимальное усиление на низких скоростях, когда водителю требуется тратить для вращения руля гораздо больше сил. Увы, простой гидроусилитель не позволяет производить регулировку усиления.
Третья отрицательная сторона применения гидроусилителя избыточная острота при скоростных поездках. Не встречая силового сопротивления при вращении колес, водитель не получает от них должной обратной связи. Решением этой проблемы служит установка рулевых реек с переменным шагом, у которых небольшое расстояние между зубьями в центре постепенно увеличивается к крайним участкам.
Что в итоге?
Системы ГУР ничуть не потеряли своей популярности с течением времени. Крупнейшие автопроизводители по достоинству оценили все преимущества их использования и не спешат отказываться от гидроусилителей даже с учетом выпуска новых, более совершенных электрических систем.
