Усилители рулевых приводов

Чтобы уменьшить усилия, затра­чиваемые при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передаю­щихся на.рулевое колесо при на­езде управляемых колес на неров­ности дороги, и повышения безопас­ности при разрыве шин' переднего колеса, в конструкцию рулевого управления некоторых автомоби­лей вводят специальные усилители. Усилители бывают гидравлические и пневматические.

Наибольшее распространение по­лучили гидравлические усилители, объединенные с рулевым механизмом в одном картере (на автомобилях ЗИЛ-4314-10, КамАЗ-5320 и др.) или выполненные отдельно от рулевого мс-ханизма (на автомобилях ГАЗ-66, МАЗ-5335 и др.).

На автомобиле ЗИЛ-4314-10 него модификациях рулевое управле­ние с гидроусилителем (рис. 16.8, о) состоит из рулевого колеса /, руле­вого вала, размещенного внутри ру­левой колонки 2, карданной пере­дачи 4 рулевого управления с двумя карданами 3, рулевого механизма 5, объединенного в одном агрегате с гидроусилителем, насоса 6 гидроуси­лителя,. соединенного с рулевым ме­ханизмом шлангами высокого 8 и низкого 7 давления, и рулевого при­вода.

В гидросистему усилителя (рис. 16.8, б) входит лопастной насос 9, помещенный в корпусе и приводи­мый в действие клиновидным рем­нем от шкива коленчатого вала, ба­чок 22 для жидкости, цилиндр 21 усилителя и клапан 16 управ­ления.

В цилиндре 21 перемещается пор­шень-рейка /8, в которую входит гайка, получающая осевое переме­щение при поворачивании винта 17. К цилиндру 21, который служит одновременно картером гилроусили-теля, крепится корпус клапана 16 управления, в котором расположен золотник /5, перемещающийся при

повороте вала. С поршнем-рейкой 18 входит в зацепление зубчатый сек­тор 20, изготовленный вместе с валом 19, который установлен в бронзовых втулках в приливе корпу­са и боковой крышки.

При прямолинейном движении автомобиля жидкость, подаваемая насосом 9, проходит через клапан 16 управления и обе полости цилиндра 21 усилителя и возвращается в ба­чок 22. Поворот рулевого колеса вправо или влево вызывает пере­мещение золотника 15 по отношению к корпусу клапана 16 управления. Золотник 15 отключает одну из по­лостей цилиндра усилителя, увели­чивая подачу жидкости в другую полость. В результате жидкость да­вит на поршень-рейку 18, вызывая поворот зубчатого сектора 20, свя­занного с рулевой сошкой, и помогая водителю в повороте управляемых колес автомобиля. Клапан 16 управ­ления усилителем центрируется ше­стью пружинами 13 и шестью парами реактивных плунжеров 14. Аварий­ный шариковый клапан 12 при не­работающем насосе или поврежден­ном шланге соединяет линию высо­кого давления с линией слива жид­кости. Для ограничения подачи жид кости в систему при высоких ско­ростях вращения вала насоса предус­мотрен перепускной клапан 10, а для предохранения системы от повышен­ного (6—7 МПа) давления — пре­дохранительный клапан //, располо­женный внутри перепускного.

В качестве рабочей жидкости в гидроусилителе применяют всесе-зонное масло марки Р. Его заме­нителем может быть летом турбин­ное масло 22 или индустриальное 20, зимой — веретенное АУ.

Люфт рулевого колеса автомо­биля ЗИЛ-4314-10, который не должен превышать 15°, проверяют при рабо­тающе^ двигателе на минималь­ной частоте вращения коленчатого вала.

На автомобиле МАЗ-5335;

и его модификациях устанавливают гидроусилитель (рис. 16.9), выпол­ненный отдельно от рулевого меха­низма. Гидроусилитель состоит из распределителя, расположенного в корпусе 14, корпуса // шаровых

шарниров и силового цилиндра 9. В гидросистему усилителя входит также шестеренчатый насос, уста­новленный на двигателе автомоби­ля, бачок для масла, соединительные шланги и трубопроводы 2 и 13.

В корпусе 14 распределителя име­ется золотник /. На внутренней по­верхности золотника сделаны три кольцевые канавки. Крайние из них сообщаются между собой кана­лом и имеют связь с нагнетатель­ной магистралью насоса, а сред­няя — через сливную магистраль с бачком насоса. На внешней поверх ности золотника имеются две коль­цевые канавки, сообщающиеся кана­лами одна с левой, а другая с пра­вой реактивными камерами, пред­ставляющими собой замкнутую по­лость. Корпус 14 распределителя прикреплен к фланцу корпуса // шарниров.

В корпусе шарниров размещены два шаровых пальца 13 и 5. Па­лец 12 соединен с рулевой сошкой, а палец 5—с продольной рулевой тягой. Оба пальца зажаты между сферическими сухарями 6 пробкой 3 и регулировочной гайкой 8 посред­ством пружин. Палец 12 рулевой сошки помещен в стакане 4, который может перемещаться в корпусе // в осевом направлении в пределах 4 мм. Вместе со стаканом 4 пере­мещается и золотник /, так как он жестко связан с ним болтом и гайкой.

Корпус 7 силового цилиндра 9 соединен с другим концом корпуса П шарниров при помощи резьбового соединения. Внутри силового ци­линдра перемещается поршень 10 со штоком, который шарнирно соеди­нен с рамой автомобиля. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соединены трубопроводами с кана­лами корпуса распределителя и полостью золотника.

При работающем двигателе ав­томобиля насос непрерывно подает масло по нагнетательной магистрали в распределитель гидроусилителя.

При прямолинейном движении авто­мобиля циркуляция масла осущест­вляется от насоса к распределителю гидроусилителя и далее по сливной магистрали возвращается в бачок насоса.

При повороте рулевого колеса влево или вправо рулевая сошка че­рез шаровой палец 12 перемещает золотник / в сторону от нейтраль­ного положения. При этом нагнета­тельная и сливная полости в кор­пусе золотника 1 разобщаются сред­ним буртиком золотника и масло начинает поступать в соответствую­щую полость силового цилиндра 9, перемещая его относительно порш­ня 10. закрепленного на штоке. Дви­жение цилиндра передается управ­ляемым колесам через шаровой па­лец 5 и связанную с ним продоль­ную рулевую тягу. Если прекратить вращение рулевого колёса, золот­ник- / останавливается, но корпус 14 распределителя будет переме­щаться до тех пор, пока золотник" не установится в нейтральное по­ложение. При этом начинается слив масла в бачок и поворот колес прекращается.

Гидроусилитель обладает высо­кой чувствительностью. Для пово­рота колес необходимо перемещение золотника на 0,4—0,6 мм. Усилие на рулевом колесе в начале пово­рота колес не превышает 50 Н, а наибольшее усилие — 200 И, которое зависит от сопротивления дорож­ного покрытия.