Хидравличен волан: устройство, принцип на действие и схема

Съдържанието на статията:

• История на появата
• Устройство
• Схема
• Принцип на действие
• Предимства и недостатъци
• Основни повреди
• Цена на части и ремонт

Сервоуправление или сервоуправление на автомобил е набор от части и механизми, който помага да се създаде допълнителна сила поради хидравлично налягане, когато водачът завърти волана. Днес хидравличният усилвател се счита за най-често срещания тип усилвател. В зависимост от производителя, устройството за сервоуправление може да бъде много различно, както със собствено задвижване, така и със задвижване от коляновия вал на двигателя.

Как се появи сервоуправлението на автомобил?

Първото сервоуправление, което най-често се помни от експерти, се появява през 1823 г., измислено от Робърт Гърни. За първи път те започнаха да говорят за хидравличното сервоуправление в СССР още през 1950 г., а през 1958 г. той беше инсталиран за първи път на автомобил от висок клас (премиум по съвременни стандарти) ZIL-111. Най-често тази кола се използваше за транспортиране на първите лица на държавата на СССР, комфортът трябваше да бъде подходящ.

Днес сервоусилвателят на волана може да се намери във всяка кола, дори и в най-простата основна конфигурация. В някои автомобили може да се инсталира електрически сервоусилвател на волана или хидроелектрически сервоусилвател на волана, но обичайното сервоуправление остава най-често срещаното. Тъй като автомобилите и тяхната структура се променяха, инженерите усъвършенстваха сервоуправлението, неговата структура и характеристики. Нека разгледаме по-подробно устройството и принципа на механизма.

Как работи сервоуправлението

Днес е почти невъзможно да си представим автомобил, който няма сервоуправление. Още от самото име става ясно, че основата на целия механизъм е хидравликата, поради което налягането се променя. Няма специални изисквания за тази система, тя е инсталирана на кормилен механизъм от всякакъв тип, в автомобилите, като правило, това е механизъм на зъбна рейка. Често списъкът с части на такъв усилвател включва маслена помпа, резервоар за течност, макарен клапан, свързващи механизми и маркучи, както и хидравличен цилиндър. Сега нека разгледаме всеки детайл поотделно.

Разглежда се самото сърце на цялото сервоуправление на автомобила хидравлична помпа (хидравлична помпа)... Основната задача на помпата е да поддържа постоянно налягане в системата по време на работа, а също така да циркулира течност през системата. Като правило хидравличната помпа е монтирана до цилиндровия блок, тъй като в 99% от случаите тя се задвижва от ремък от коляновия вал на двигателя. Трудно е да се опише как изглежда помпата, тъй като всяка кола има своя собствена конфигурация.

Най-често лопатените помпи са част от сервоуправлението, тъй като имат висока ефективност и са много устойчиви на износване. Корпусът на помпата е метален или силумин, а вътре е монтиран ротор с лопатки. Благодарение на такова устройство лопатките подават работната течност под налягане към разпределителя и след това към главния хидравличен цилиндър на системата.

Както вече споменахме, хидравличната помпа се задвижва от ролка, свързана към коляновия вал чрез ремък. Това е основната причина, поради която налягането и качеството на помпата са в пряка зависимост от работата на двигателя. Ако налягането е прекомерно, тогава има специален байпасен клапан за това. Според различни източници средното налягане в системата е от 100 до 150 бара.

Експертите разграничават два основни типа помпи - регулируеми и нерегулируеми. Променливата помпа може да променя и поддържа налягането в системата поради продуктивната част, но нерегулираната помпа променя налягането само благодарение на редуциращия клапан. Ако всичко е ясно с регулируемата, тогава устройството на втората помпа е различно, клапанът за намаляване на налягането е дросел, хидравличен или пневматичен. Клапанът работи автоматично, за да контролира нивото и налягането на маслото.

Резервоар той се счита за основа на механизма, тъй като съхранява течността. Устройството на резервоара за сервоуправление не е просто, като правило съдържа елемент за филтриране на течността, измервателна пръчка за нивото на течността (маслото), както и отвори за всмукване и подаване на течност. Поради течността се смазват механизмите за триене. Измервателната пръчка ви позволява да контролирате наличието на течност и нейното ниво в резервоара, въпреки че нивото може да се провери и визуално, тъй като резервоарът често е направен от бяла полупрозрачна пластмаса.

За да бъде по-удобно да се разбере нивото на течността, върху измервателната пръчка се нанасят специални знаци с надписи минимум и максимум. По-често шофьорите предпочитат да поддържат нивото точно над средата, с малко пространство до максималната отметка. По този начин водачът ще може да разбере как системата работи правилно, нейната херметичност, както и дали е необходимо да се добавя течност в резервоара или да се остави така, както е.

Също толкова важна роля в работата на RHO играе дистрибутор... По правило той е инсталиран на елементите на кормилното управление или на самия вал. Основната задача на разпределителя се счита за посоката на потока на течността в хидравличния цилиндър или резервоара, в зависимост от ъгъла на завиване. Включва торсионна щанга, разпределителен вал и ротационен клапан.

Всяка от изброените части е уникална и е невъзможно да ги объркате, торсионът е тънък прът, който може да се завърти около оста си поради въртенето на волана. Що се отнася до вала и макарата, те приличат на два цилиндрични елемента, вътре в които има канали за течност. Дизайнът на клапана може да варира, той може да бъде аксиален (в този случай макарата се движи транслационно) или ротационен (в този случай макарата ще се върти).

Последните подробности в системата на сервоуправлението са свързващи маркучи и самия хидравличен цилиндър... Без опции хидравличният цилиндър винаги е интегриран в кормилната рейка. Включва бутало и прът, които се движат под действието на налягането на течността.

Що се отнася до свързващите механизми и маркуча на сервоуправлението, те осигуряват циркулация на течността. Трябва да се отбележи, че всеки от тези елементи може да издържи на високо налягане. Течността се разпределя между хидравличния цилиндър, помпата и разпределителя. Чрез маркучите маслото (течността) от резервоара влиза в системата на сервоуправлението и през маркучите за ниско налягане от разпределителя обратно към резервоара. Както можете да видите, всеки от тези елементи играе важна роля в операцията на хидравличния усилвател на автомобила. Съответно тяхната изправност, правилната инсталация и качество ще осигурят надеждна и безпроблемна работа на кормилното управление на автомобила.

Схема на устройството за сервоуправление

Снимката показва схема на сервоуправлението на автомобил

1. съединител от метална тръба;
2. маркуч за високо налягане за течност;
3. съединител на коляновия вал;
4. кормилна рейка;
5. помпа за сервоуправление;
6. резервоар за течност;
7. колан за предаване на въртящ момент.

Принципът на действие на сервоуправлението на автомобил

За да разберем как работи сервоусилвателят на автомобила, ще разгледаме няколко опции, по-точно различни ситуации на завъртане на колелата. Една от най-честите ситуации, когато колата е неподвижна, но с работещ двигател. В този случай течността просто се изпомпва от резервоара през системата и обратно в резервоара.

Друга много често срещана ситуация, когато шофьорът завърта волана... В този случай въртящият момент се подава към вала и впоследствие към торсионната греда, която от своя страна започва да се усуква около оста си. Като правило в такъв момент ротационният клапан не работи поради колелата, поради което течността попада в кухината на хидравличния цилиндър под налягане (в зависимост от коя страна е завъртян воланът). Излишната течност от друга кухина на хидравличния цилиндър се връща обратно в резервоара през линията. Основата на всичко тук може да се счита за пръта, поради натиска на течността върху буталото с пръта, кормилната рейка може да се движи, съответно, и колелата да се въртят.

Не по-малка е ситуацията, когато водачът държи волана в едно положение или дори го завърта чак до отказ. Много експерти казват, че това е най-трудният момент за сервоуправлението. В такава ситуация целият товар отива към помпата на сервоуправлението, тъй като разпределителят не може да се върне в първоначалното си положение. Най-често се появява шум, възможни са вибрации или други моменти. За да се отървете от това, е достатъчно да подравните колелата и да започнете да се движите.

Каквато и да е ситуацията, механизмът и принципът на действие на сервоуправлението са проектирани по такъв начин, че в случай на загуба на експлоатационни характеристики на един от елементите. Цялото управление остава в нормален режим, но с усилие за управление.

Предимства и недостатъци на сервоуправлението

Въпреки разпространението на сервоуправлението сред автомобилите, този механизъм е получил както предимства, така и недостатъци, въпреки че все още има повече предимства. Сред положителните качества на сервоуправлението са:

• подобрено и по-лесно управление на машината, което значително намалява умората на водача;
• намаляване и смекчаване на въздействията върху волана;
• подобряване на маневреността на автомобила, което също повишава безопасността.

В допълнение към предимствата, има и недостатъци на сервоуправлението:

• навременна поддръжка на системата;
• работеща помпа на сервоуправлението отнема мощност на двигателя;
• увеличен разход на гориво поради помпата на сервоуправлението;
• износване или възможни повреди на свързващите маркучи.

Въпреки подобни недостатъци, основният плюс на сервоусилвателя е, че той значително улеснява шофирането, особено ако колата е тежка. Следователно, от време на време е необходимо да проверявате системата и в случай на най-малка повреда не отлагайте ремонта.

Най-честите повреди на сервоуправлението

Както всички механизми, сервоуправлението може да се повреди рано или късно. И все пак има чести и много редки повреди и много зависи от дизайна, производителя и начина на експлоатация на сервоуправлението. Тъй като механизмите в сервоуправлението са мобилни, те отказват с времето. Както показва практиката, най-често се появяват следните неизправности:

• разхлабване или износване на колана на помпата на сервоуправлението;
• неизправност на помпата;
• шум на помпата;
• запушване на филтърния елемент в резервоара;
• недостатъчно ниво на течността в резервоара;
• разхерметизиране на системата;
• запушен клапан на помпата;
• запушване на хидравличната система;
• пълни с течност с намален вискозитет.

Можем да кажем, че това са основните неизправности, които възникват във всеки случай, по време на периода на работа. Проявата на такива повреди може да бъде при завъртане на волана с големи усилия, предаване на тласъци към волана, трудно е да се завърти воланът на една страна с леко отклонение от центъра, шум, вибрации и размито управление (работи на шут). Всичко това са първите признаци, че отделните елементи на сервоусилвателя на волана отказват.

Най-често ремонтът на такива повреди на сервоуправлението се състои в навременна подмяна или настройка на ремъка, добавяне на течност в резервоара, ремонт или пълна подмяна на помпата на сервоуправлението, елиминиране на теч в системата на сервоуправлението и възможно разхерметизиране на системата като цяло. Изглежда дреболия, но не бива да се шегувате с кормилното управление, тъй като пътят не прощава грешки.

Разходите за ремонт и части за сервоуправление на кормилното управление

Ако говорим за ремонт на сервоуправлението и по-специално за цената на частите, тогава всичко зависи от марката, модела и устройството на самата кола. Цената може да бъде пропорционална на цената на автомобила, или ремонтът ще струва минимална цена. Помислете за примера на определен модел, цената на частите

Както можете да видите, цените за частите на сервоуправлението не са космически, така че не трябва да спестявате от това и да извършвате ремонти своевременно. Що се отнася до разходите за ремонтни услуги, по-добре е да зададете приблизителни цени тук, тъй като те могат да се различават в зависимост от сервиза. Ще покажем приблизителните цени на услугите за ремонт на сервоуправление.

Цената за ремонтни услуги също не е много висока, но въпреки това, ако не обърнете внимание навреме и не отстраните проблема, в бъдеще това може да се превърне в сериозни последици. Ако говорим за сервоуправление (сервоуправление), то това е незаменима система в съвременната кола. Динамиката на шофиране, комфортът и безопасността са нещата, в които е включен съвременният механизъм на сервоуправлението.