Описание конструкции и принципа действия механизмов транспортного средства

5. Описание  конструкции  и  принципа  действия объекта

Для облегчения управления усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу для поворота, в современных автомобилях значительно понижается с помощью применения в рулевом управлении специальных усилителей.

Наличие усилителя в рулевом управлении также смягчает удары, передаваемые от колес на рулевое колесо, и повышает безопасность движения, так как усилитель способствует удержанию передних управляемых ь в среднем положении в случае резкого падения давления в шинах при их повреждении.

По принципу действия усилители разделяются на две основные группы: с гидравлическим и пневматическим приводами. Наибольшее распространение на автомобилях получили гидравлические усилители рулевого управления (гидроусилители). В устройство гидроусилителя обычно входят: масляный насос, распределитель и силовой цилиндр. По своему конструктивному оформлению гидроусилители выполняются двух типов: с отдельным силовым цилиндром (автомобили ГАЗ, МАЗ, и Урал) и с силовым цилиндром, совмещенным в одном агрегате с рулевым механизмом (автомобили ЗИЛ),

Гидроусилитель первого типа имеет следующее устройство и принцип действия. Гидравлический насос 3 (рис. 5.1), снабженный бачком 4 с фильтром, приводится в действие от двигателями создает в системе гидроусилителя необходимое давление жидкости (до 60—70 кГ/см²).

Насос соединяется двумя маслопроводами: нагнетательным 5 и сливным 7 с корпусом 6 распределителя, который обычно закреплен на рулевой тяге 15, соединенной с рулевой сошкой 14. Внутри корпуса установлен золотник 9, связанный болтом со стаканом 11, в котором с помощью сухарей закреплен шаровой палец сошки 14, могущий несколько перемещаться в корпусе. Каналы корпуса распределителя соединены маслопроводами 12 и 13 с обеими полостями силового цилиндра 17, образованными установленным в нем поршнем 18. Цилиндр 17 соединен с рамой автомобиля, а шток 19 поршня связан с тягой 20 рулевого управления. Шток и поршень надежно уплотнены в цилиндре. Золотник по концам также надежно уплотнен .сальниками в корпусе распределителя.

При среднем положении управляемых колес автомобиля, когда к рулевому колесу 16 усилие не прикладывается, золотник 9 распределителя удерживается сошкой 14 в нейтральном положении. Этому способствует также давление масла в торцовых (реактивных) камерах 8 корпуса с обеих сторон золотника, куда масло проходит через осевые каналы в крайних поясках золотника. При этом выточки золотника 9 сообщают по каналам в корпусе распределителя нагнетательный маслопровод 5 с обеими полостями силового цилиндра 17 (поддерживая в них одинаковое давление) и со сливным маслопроводом 7, и масло, нагнетаемое насосом, поступает обратно в бачок по сливному маслопроводу.

При повороте рулевого колеса 16 в какую-либо сторону шаровой палец сошки 14 через стакан 11 сдвигает золотник 9 в корпусе в пределах возможного его хода (1—2 мм) от нейтрального положения. Величина хода золотника определяется зазорами между буртом 10 гайки, завернутой в стакан, соединенный с золотником, и стенками переходника корпуса. При этом выточки золотника через каналы в корпусе 6 распределителя сообщают нагнетательный маслопровод 5 по маслопроводу 13 с одной полостью силового цилиндра 17, а другую полость его по маслопроводу 12 соединяют со сливным маслопроводом 7. Давлением масла, воздействующим на поршень, на рулевой тяге 20 создается дополнительное усилие, облегчающее поворот управляемых колес (рис. 394, б). При повороте рулевого колеса в другую сторону соединение полостей силового цилиндра с нагнетательным и сливным маслопроводом изменяется с помощью золотника на обратное, и силовой цилиндр способствует повороту колес в другую сторону. В каналах корпуса распределителя обычно установлен обратный перепускной шариковый клапан 21 (рис. 394, а), который сообщает нагнетательную магистраль, в случае появления в ней разрежения, со сливной при повороте колес с неработающим усилителем и тем самым обеспечивает свободный поворот колес усилием водителя, приложенным к рулевому колесу при неработающем усилителе.

Для обеспечения нормальной работы гидроусилителя в насосе обычно ставят два клапана: перепускной 2 и предохранительный 1. Перепускной клапан 2 обеспечивает постоянство производительности насоса при изменении числа оборотов двигателя, а предохранительный клапан 1 ограничивает максимальное давление жидкости в системе (65—70 кГ/см²). В качестве рабочей жидкости применяют жидкие масла: летом турбинное 22 и зимой веретенное АУ. Применяются и другие схемы компоновки элементов гидроусилителя.