Автомобили. Проектирование и расчет рулевых управлений: Учебно-методическое пособие, страница 8

В настоящее время на автомобилях применяются исключительно гидравлические усилители, которые включают блок питания (гидронасос с бачком); распределительное устройство, регулирующее подвод энергии к исполнительному механизму, и исполнительный механизм в виде рабочего цилиндра, создающего усилие, необходимое для поворота управляемых колес. В зависимости от относительного расположения этих элементов различают следующие схемы компоновки усилителей (рис. 10).

Рис. 10. Схемы компоновки усилителей:

1 – распределитель; 2 – силовой цилиндр; 3 – рулевой механизм

При сравнительно небольших моментах сопротивления управляемых колес наиболее целесообразно использование первой схемы компоновки (см. рис. 10 а). В данном случае рулевой механизм со встроенным усилителем получается легким, компактным, хорошо компонуется на автомобиле. Кроме того, достоинства заключаются в минимальном числе шлангов и трубопроводов, малой склонности системы к автоколебаниям из-за высокой жесткости гидравлических магистралей, связывающих распределитель с силовым цилиндром. Однако в такой конструкции весь рулевой привод от сошки до управляемых колес нагружается дополнительным усилием, приложенным со стороны цилиндра к валу сошки. Это приводит к необходимости увеличения размеров и массы привода. К недостаткам также относится неудобство с точки зрения унификации элементов рулевого управления.

Компоновка усилителя (см. рис. 10 б) позволяет устанавливать цилиндр в непосредственной близости от управляемых колес. Достоинства усилителя с данной схемой заключаются в малой нагруженности, легкости компоновки усилителя в рулевом приводе, малой склонности к автоколебаниям. Расположенный у колес цилиндр воспринимает удары со стороны дороги, предохраняя рулевой механизм от перегрузок. При использовании данной схемы усилителя длина шлангов несколько увеличивается по сравнению с предыдущей.

Усилители, выполненные по схеме (см. рис. 10 в), имеют малую склонность к автоколебаниям. Длина трубопроводов по сравнению с предыдущей конструкцией увеличивается незначительно.

Схема рулевого управления (см. рис. 10 г) является наиболее гибкой с точки зрения компоновки и унификации элементов. Однако из-за повышенной склонности к автоколебаниям, увеличения числа и длины шлангов и трубопроводов применяется сравнительно редко.

Гидравлические усилители по сравнению с другими (например, пневматическими) обладают более высокой (в 8...10 раз) эффективностью действия и отличным слежением, меньшими габаритами и весом, дают высокую скорость срабатывания (время срабатывания не превышает 0,02...0,04 с) лучше гасят толчки и удары.

Характеристика гидроусилителя зависит от конструкции распределителя.

Распределители бывают:

1) тип “А” – с реактивным плунжерами в сочетании с предварительно поджатыми центрирующими пружинами (автомобили ЗИЛ, Урал);

2) тип “Б” – с реактивными плунжерами и самоустанавливающимся золотником (автомобили ГАЗ, МАЗ, КрАЗ);

3) тип “В” – с предварительно поджатой центрирующей пружиной (автомобили БелАЗ).

Распределительные устройства типа “А” и “Б” считаются более совершенными. Они обеспечивают не только кинематическое слежение у распределительных устройств типа “В”, но и силовое слежение, обеспечивая чувство дороги. Распределительное устройства типа “Б”, обладая теми же свойствами, что и распределительные устройства типа “А”, по сравнению с последними более просты. Их недостаток: склонность к самовыключению усилителя при движении по ухабистым дорогам, что может привести к вилянию управляемых колес. Поэтому усилители с таким распределительным устройством требуют более значительных углов наклона шкворней.

В зависимости от нагрузки на управляемые колеса рекомендуется использовать следующие основные параметры и характеристики силового цилиндра, распределителя и насоса (табл. 3).

Таблица 3

Основные параметры силового цилиндра, распределителя и

насоса