Шланг гидроусилителя руля. советы по замене

Электрогидроусилитель руля

Основное отличие электрогидроусилителя заключается в том, что работа гидравлики связана не с коленчатым валом двигателя, а с электромотором, который питается от аккумулятора автомобиля.

Так называемый гибрид стал логическим продолжением гидроусилителя руля. Он более экономичный и надежный. Ведь энергия на гидронасос идет не с двигателя, а с электромотора. Назначение электронного блока в самостоятельной регулировке вращения гидронасоса в зависимости от показаний датчика скорости и датчика поворота руля.

Надежность обеспечивается устройством защиты в электронном блоке. Оно не дает повторно включить гидроусилитель руля при неисправности. Тем самым защищая от серьезной поломки. Для разблокировки нужно выключить зажигание и снова включить его через пятнадцать минут.

В основу гидроусилителя руля с электромотором заложено три режима:

• комфорт;
• обычный;
• спортивный.

При таком подходе ощущение дороги (обратной связи) значительно повышается. Что положительно сказывается на безопасности езды на высоких скоростях. Стоит заметить, что даже при поломке двигателя ЭГУР будет работать, что облегчит Вам его транспортировку.

Составные части усилителя. Виды ГУР

В общем, основной задачей усилителя на легковом авто является повышение безопасности, а уже потом только – обеспечение комфортабельности.

Устройство гидроусилителя руля включает в себя несколько основных составных элементов:

• насос;
• распределитель;
• силовой цилиндр;
• соединительные трубопроводы.

Элементы гидроусилителя

На технике использовалось два типа гидроусилителей:

1. Комбинированный (интегрированный).
2. Раздельный.

Комбинированный тип отличается тем, что распределитель и цилиндр интегрированы в рулевой механизм, что позволяет в значительной мере уменьшить металлоемкость конструкции и сделать ее более компактной. Благодаря этому он получил широкое распространение, в том числе и на легковых авто.

Раздельный тип применялся на ряде грузовых авто. Его особенность заключена в том, что силовой цилиндр – отдельный элемент, взаимодействующий с приводом рулевого управления. Но из-за такого решения, конструкция ГУР получилась более громоздкой, поэтому на легковых авто она не используется.

Насос

Из названия усилителя понятно, что основным рабочим элементом в этом механизме является жидкость. Поскольку она несжимаема, то при создании давления можно получить усилие, которое и будет выполнять требуемую функцию.

И давление это создается насосом. В более простой схеме механизма насос имеет ременной привод от коленчатого вала. Этот элемент конструкции может быть шестеренчатым (менее распространенный тип) или роторным (он же лопастной). Чаще всего на авто используется второй вариант.

Устройство насоса гидроусилителя роторного типа очень простое. Основными его элементами являются корпус с подающим и выходным штуцерами и вал, на одном конце которого установлен приводной шкив, а на другом – ротор с лопастями. Этот ротор располагается в камере особой формы — статоре (его роль выполняет корпус). За счет этой формы статора и обеспечивается нагнетание жидкости, которая затем подается на выходной штуцер, ведущий на распределитель.

Лопастной насос гидроусилителя

Недостатком насоса, приводимого от коленчатого вала, является изменение создаваемого давления в зависимости от оборотов мотора. Из-за этого создаваемое ГУРом усилие на малых оборотах является недостаточным, а на высоких – чрезмерным, что приводит к появлению такого эффекта, как «пустой руль» («обратная связь» рулевого управления – отсутствует, поэтому информативность рулевого управления очень мала).

Принцип работы шестеренчатого и роторного насосов

Чтобы устранить этот недостаток, в устройство насоса гидроусилителя включен регулятор давления, поддерживающий его в заданном значении. Функционирует он очень просто – при превышении давления, регулятор, смещаясь, открывает перепускной канал между подающим и выводным каналами и часть давления сбрасывается.

Распределитель

Жидкость под давлением, созданным насосом, подается на распределитель. В задачу этого составного элемента входит распределение потока жидкости в зависимости от положения рулевого управления. Наибольшее распространение на легковых авто получил золотниковый распределитель поворотного типа. Этот узел является промежуточным звеном между валом колонки и шестерней рулевого механизма.

Устройство распределителя рейки

Состоит распределитель из двух элементов – вала и поворотного золотника. Эти элементы насажены на торсион, который соединяет между собой вал колонки и шестерню.

К распределителю подходит подающий штуцер от насоса, обратка (по ней жидкость возвращается снова в насос) и два вывода, ведущих на силовой цилиндр.

Схема работы распределителя

Суть работы распределителя такая: при вращении руля сопротивление, идущее от колес, приводит к скручиванию торсиона, что в свою очередь обеспечивает проворот золотника относительно вала распределителя. Из-за этого одни каналы открываются, а вторые закрываются, то есть, происходит перераспределение потока жидкости.

Цилиндр

Силовой цилиндр выполняет роль исполнительного элемента. В комбинированном типе ГУР он полностью интегрирован в рулевой механизм. В качестве поршня выступает рулевая рейка, на которой дополнительно имеется шайба с уплотнителями, а цилиндра – корпус. Поршень делит цилиндр на две камеры, соединенных трубопроводами с распределителем.

Обслуживание и поломки в системе гидроусиления

Гидроусилители руля очень надёжны, а их обслуживание сводится к определённой регламентом периодической замене рабочей жидкости. Как и любая в автомобиле, она подвержена старению, окислению и выработке пакета присадок. Не проведённая вовремя замена снижает ресурс ГУР.

Наиболее часто происходит завоздушивание контуров усилителя из-за дефектов уплотнений или некачественно проводимых регламентных процедур. Если попытки прокачки системы от воздуха не дают нужного эффекта, или заметны потёки жидкости, то ГУР требует ремонта или замены узлов.

Возможны и иные отказы, все они проявляются в виде пропадания усиления, появления рывков, провалов, вибраций и закусываний при вращении руля. Диагностика достаточно сложна и требует квалифицированного персонала. Чаще всего замене подлежит насос, как самая нагруженная часть системы. Используются оригинальные, восстановленные или изделия афтермаркета от сторонних производителей. Встречается много некачественных узлов, которые проявляют себя гулом в работе сразу же после установки.

Достоинства и недостатки ГУР

Основные достоинства ГУР

• ГУР значительно облегчает работу рук при выполнении различных маневров, особенно парковочных.
• Значительно ослабляется передача на руль ударов, вызванных неровностями дороги.

Недостатки гидроусилителя руля

Нехватка или отсутствие реактивного усилия на руле. Поскольку ГУР помогает водителю слишком активно, последний зачастую лишается «чувства машины». Поэтому конструкторы прилагают массу усилий, чтобы найти компромисс между вышеупомянутым «чувством» и помощью водителю.

Поскольку производителю приходится учитывать множество факторов, таких как производительность насоса, геометрию передней подвески, параметры задней подвески, углы установки колес, характеристики шин и многое другое, становится ясно, что найти автомобиль с безупречным ГУР крайне сложно.

Свойства ГУР в значительной степени зависят от производителя. К примеру, Toyota делает ставку на комфорт, жертвуя информативностью, а европейские производители поступают с точностью до наоборот. Поэтому, чтобы иметь представление о находящемся в машине ГУР, нужно сперва изучить традиции производителя в данной сфере.

Уход за гидроусилителем руля

Как правило, выход из строя какой-либо составляющей ГУР связаны не с «врожденными» дефектами, а с нарушением эксплуатации. Поэтому автомобилист должен регулярно делать следующее:

• Следить за уровнем масла в бачке;
• Следить за натяжением ремня привода и если есть такая необходимость, регулировать его;
• Обеспечить тщательный контроль за герметичностью системы;
• Каждые год-два заменять масло и фильтрующий элемент. Также их необходимо менять, если цвет масла изменился. Удаляя старую жидкость, автомобилист проводит комплексную очистку всей системы ГУР;
• Необходимо регулярно смотреть на бачок с жидкостью ГУР, контролируя его уровень. Цвет жидкости можно увидеть на щупе, открутив крышечку. У более продвинутых автомобилей, на приборной панели можно найти индикатор низкого уровня жидкости ГУР.

В случае если возникают какие-либо посторонние звуки, обнаружены утечки или если машина начинает вести себя неадекватно – необходимо как можно скорее пройти диагностику на СТО.

Следует избегать длительного (более 5 сек) удержания руля в крайнем положении. Это может привести к перегреву масла. Кроме того, продолжительная эксплуатация машины с неработающим насосом выливается в ускоренный износ деталей распределителя и рулевого механизма, поскольку на такой режим работы они не рассчитаны.

Избегайте наезжать на препятствия. Когда машина «запрыгивает» на бордюр, водитель ощущает только легкий толчок на колесе руля. Хотя не будь ГУР, рулевое колесо ответило бы сильнейшим рывком, который мог бы даже причинить травму.

Следует помнить, что, если на рулевом колесе нагрузка не чувствуется, это не является свидетельством того что машина легко преодолевает любые препятствия.

Насос гидроусилителя может развивать высокие давления, поддерживая нужное положение вала рулевой рейки. Если в таком положение лихо въехать на бордюр система постарается сохранить заданное рулем положение колес, что, по сути, спровоцирует сильный удар о бордюр. В результате возрастает вероятность повреждения рулевой рейки и рулевых тяг. К примерно таким же последствиям может привести вращение руля, когда колеса плотно прижимаются к бордюру (как вариант активная работа рулем при езде по колее).

Ни в коем случае не газуйте при сильно вывернутых колесах, стоя на второстепенной дороге в ожидании просвета. Это значительно повышает давление на ГУР, что может повредить насос и уплотнительные элементы. Если же к этому добавится низкая температура, вязкость рабочей жидкости возрастет и ее протекание через калиброванные отверстия и клапаны значительно затруднится, а нагрузка на систему заметно увеличится. Поэтому не начинайте в морозы движение, не прогрев предварительно автомобиль. Также старайтесь избегать интенсивного руления, выезжая со стоянки.

Для чего нужна прокачка

Как отмечалось выше, система гидроусилителя является воздухонепроницаемой. Она должна быть свободной от влаги, воздуха, пыли или грязи, ведь только в таком случае сможет полноценно выполнять свои функции — подавать нужное давление на поршень, осуществлять смазку запчастей системы и выводить тепло. Не только внешние факторы пагубно сказываются на работе системы гидравлического усилителя.

Первый гидравлический усилитель руля был изготовлен в 1925 году. Его создателями стали Фрэнсис Дэвис и Джордж Джессоп. ГУР учёные вмонтировали на автомобиль марки Pierce-Arrow Roadster, собственником которого был Дэвис.

Небрежная эксплуатация машины может спровоцировать ряд проблем, в результате которых:

• изнашиваются части деталей, что провоцирует попадание частиц стальной крошки в жидкость;
• разрушаются и приходят в негодность резиновые элементы, вследствие чего нарушается герметизация;
• изменяется состав масляной смеси под воздействием высоких температурных показателей;
• разрушаются шланги и патрубки.

Все вышеописанные факторы приводят к тому, что по истечении определённого времени происходит разгерметизация системы ГУР.

Подобная ситуация является весьма опасной для автотранспорта, поскольку:

• способна полностью изменить рабочие техсвойства привода;
• приводит к блокировке руля в правой или левой позиции, за счёт чего не удаётся осуществить управление ТС;
• провоцирует неравномерное вращение рулевого колеса, что существенно усложняет точное выполнение манёвра.

Важно! Прокачивание ГУР является весьма серьёзным и ответственным мероприятием, которое является гарантией стабильного функционирования рулевого управления. Именно по этой причине крайне важно доверить процедуру профессиональным мастерам

Чтобы избавить систему от воздуха, практикуют её прокачку, которая позволяет восстановить полноценное функционирование рулевого управления

При этом, важно не только правильно прокачать ГУР, но поддерживать его работоспособность на долгое время

Для этого специалисты советуют:

• применять только высококачественные масла, рекомендованные заводом-производителем;
• убирать воздух с системы, строго соблюдая инструкцию;
• заменить рабочую смесь в полном объёме;
• контролировать состояние пыльника рейки руля и систематически очищать детали от пыли.

Как устроен гидроусилитель рулевого управления

На сегодня практически нельзя представить автомобиль, у которого не было бы усилителя руля. С самого названия становится понятно, что основой всего механизма является гидравлика, за счет которой меняется давление. Особых требований к данной системе нет, устанавливается на рулевой механизм любого типа, в легковых автомобилях, как правило, это реечный механизм. Зачастую в список деталей такого усилителя входит масляный насос, бачок под жидкость, распределитель золотниковый, соединительные механизмы и шланги, а так же гидроцилиндр. Теперь же рассмотрим каждую деталь по отдельности.

Самым сердцем всего гидроусилителя руля автомобиля считается гидронасос (насос гидроусилителя руля)

. Основная задача насоса – поддерживать постоянное давление в системе в момент работы, а так же циркулировала жидкость по системе. Как правило, гидронасос устанавливают рядом с блоком цилиндров, так как в действие в 99% случаев он приводится посредством ремня от коленвала двигателя. Описать то, как выглядит насос тяжело, так как у каждого автомобиля он своей конфигурации.

Чаще всего в состав гидроусилителя руля входят лопастные насосы, так как у них высокий КПД и весьма износоустойчивы. Корпус насоса металлический или силуминевый, а внутри установлен ротор с лопастями. За счет такого устройства лопасти подают рабочую жидкость под давлением в распределитель и далее в основной гидроцилиндр системы.

Как уже говорили, в действие гидронасос приводится за счет шкива, соединенного с коленчатым валом посредством ремня. Это основная причина, почему давление и качество работы насоса напрямую зависят от работы двигателя. Если же давление избыточное, то для этого есть специальный перепускной клапан. По разным данным, в среднем давление системы составляет от 100 до 150 бар.

Специалисты выделяют два основные виды насосов – регулируемые и нерегулируемые. Регулируемый насос может менять и поддерживать давление системы за счет производительной части, а вот нерегулируемый насос меняет давление только за счет редукционного клапана. Если с регулируемым все понятно, то устройство второго насоса отличается, редукционный клапан представляет собой дроссель, гидравлический или пневматический. Клапан работает автоматически, контролируя уровень и давление масла.

Бачок

считается основой механизма, так как в нем хранится жидкость. Устройство самого бачка гидроусилителя руля не простое, как правило, в нем установлен элемент для фильтрации жидкости, щуп для уровня жидкости (масла), а так же отверстия для забора и подачи жидкости. За счет жидкости смазываются трущиеся механизмы. Щуп позволяет контролировать наличия жидкости и её уровень в бачке, хотя визуально уровень так же можно проверить, так как бачок зачастую из белого полупрозрачного пластика.

Чтоб удобней было понимать уровень жидкости, на щуп нанесены специальные метки с надписями минимум и максимум. Чаще всего водители предпочитают выдерживать уровень чуть выше середины, с небольшим пространством до максимальной отметки. Таким образом, водитель сможет понять, насколько правильно работает система, её герметичность, а так же нужно ли долить жидкость в бачок или оставить как есть.

Не менее важную роль в работе ГУР выполняет распределитель

. Как правило, его устанавливают на элементах рулевого привода или на сам вал. Основной задачей распределителя считается направление потока жидкости, в гидроцилиндр или бачок, в зависимости от угла поворота руля. В его состав входит торсион, вал распределителя и поворотный золотник.

Каждая из перечисленных деталей уникальны и спутать их невозможно, торсион представляет собой тонкий прут, который может скручиваться относительно своей оси за счет поворота руля. Что касается вала и золотника, то по виду это два цилиндрических элемента, внутри которых есть каналы для жидкости. Конструкция распределителя может меняться, он может быть осевым (в таком случае золотник перемещается поступательно) или же роторным (в данном случае золотник будет вращаться).

Последние детали в системе гидроусилителя руля – соединительные шланги и сам гидроцилиндр

. Без каких-либо вариантов, гидроцилиндр всегда встроенный в рулевую рейку. В её состав входит поршень и шток, которые перемещаются под действием давления жидкости.

Что касается соединительных механизмов и шланг гидроусилителя руля, то за их счет обеспечивается циркуляция жидкости. Стоит отметить, что каждый из таких элементов может выдержать высокое давление. Жидкость распределяется между гидроцилиндром, насосом и распределителем. Именно за счет шлангов масло (жидкость) из бачка поступает в систему гидроусилителя, а по шлангам низкого давления из распределителя обратно в бачок.

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

В процессе эксплуатации система рулевой рейки с гидроусилителем требует постоянного осмотра, обслуживания и ремонта (в случае необходимости). К наиболее распространенным неисправностям системы относятся:

1. Течь

Течь сальников чаще всего вызвана коррозией в случае попадания воды на вал, который по мере появления на нем ржавчины разрушает рабочую поверхность сальника. Такая неисправность возможна при разрушении пыльника, вызванном механическими воздействиями либо естественным износом.

Ремонт заключается в восстановлении целостности вала, удалении следов коррозии (обычно вал шлифуется). После этого устанавливается новый сальник с соответствующими посадочными размерами.

Течь шлангов гидравлики обусловлена высоким давлением в системе (100 атмосфер и более), износом шлангов, особенно в местах соединения резиновых и металлических элементов шлангов высокого давления. Обычно требуется замена шланга, однако есть мастерские, которые производят перепрессовку соединений.

2. Стук

Он может возникнуть по причинам:

• поломки или стирания центрального зуба рейки;
• износа опорной втулки;
• неисправности поджимного сухаря.

Подтяжка рейки в случае износа центрального зуба не дает результата. Люфт, возможно, будет меньше, но так как другие зубья изношены меньше (повышенный износ центрального зуба связан с тем, что руль больше времени находится в среднем положении), руль может не возвращаться из крайних положений из-за зажимания.

Видео — о ресурсе работы рулевой рейки с гидроусилителем:

Опорные втулки усиленно разрушаются при движении на неровном дорожном покрытии.  Большинство реечных механизмов иномарок не рассчитаны на российские дороги.

3. Тугой руль

Если руль с усилием крутится только в одну сторону, скорее всего, уплотнительное кольцо в корпусе распределителя пропускает жидкость под давлением. Это может быть результатом попадания грязи или пыли в систему, которая со временем делает проточки. Жидкость не попадает в гидроцилиндр, а уходит напрямую в бачок расширителя. Ремонт можно осуществить путем шлифованием рабочей зоны и замены уплотнительного кольца.

Если руль вращается туго в обе стороны, возможно несколько причин:

• неисправность поршневого тефлонового кольца;
• проточки в двух камерах распределителя;
• изношенная рабочая пара насоса;
• поломка торсиона.

Для диагностики конкретной неисправности требуется разборка механизма и диагностика узлов. В большинстве случаев потребуется помощь специалиста.

3. Устройство насоса ГУР.

Теперь пройдемся отдельно по составным частям системы гидроусилителя руля. Наверное, самой часто выходящей из строя частью этой системы является насос, поскольку он работает наиболее напряжённо, создавая постоянно избыток давления в системе. Существует два основных типа насосов:

• пластинчатый
• шестерёнчатый.

В первом случае давление создаётся за счёт вращения ротора с подвижными пластинами-лопастями (см. видео)

Схема работы пластинчатого насоса

Суть работы заключается в изменении объёма между ротором, статором, пластинами и торцевыми дисками, которое достигается расположением оси вращения ротора с эксцентриситетом относительно центра статора (т. е. ось смещена в сторону). Соответственно, с одной стороны зазор между ротором и статором больше, чем с другой. Пластины при движении в большей части зазора выдвигаются под действием центробежной силы, а при движении в сторону меньшего зазора задвигаются обратно. При расширении пространства образуется некоторое разрежение (пониженное давление), которое засасывает гидрожидкость в камеру. Затем, сужаясь, камера подходит к отверстию в сторону нагнетания и жидкость с силой выкидывается туда, образуя повышенное давление в системе.

Во втором случае для нагнетания жидкости в систему используется вращение двух шестерёнок внутри корпуса насоса.

Схема работы шестерёнчатого насоса ГУР

Одна из шестерёнок является ведущей, вторая ведомой. При разъединении зубьев образуется разрежение, которое засасывает жидкость в насос. Далее жидкость двигается по внешнему радиусу вращения шестерёнок в промежутках между зубьями и с силой выкидывается в линию нагнетания перед зацеплением зубьев. Этот тип более прост и, как следствие, надёжен в работе.