Повернуть колёса стоящего автомобиля одними руками непросто, особенно если машина тяжёлая, а шины широкие. Чтобы водитель не тратил на это много сил, большинство автомобилей оснащают усилителем. Долгое время самым распространённым вариантом был гидравлический, и его главным узлом служит насос, который создаёт давление рабочей жидкости.
В автомобиле с маслом работают сразу несколько агрегатов, и у полноприводных машин их особенно много: двигатель, коробка передач, раздаточная коробка, редукторы мостов и система ГУР. У каждого из них своё устройство и свой регламент обслуживания. В этой статье разберём устройство и принцип работы насоса гидроусилителя руля.
Как работает гидроусилитель
Гидравлический усилитель рулевого управления состоит из нескольких элементов, связанных трубопроводами:
- насос, который создаёт давление;
- бачок с рабочей жидкостью;
- распределитель, который направляет поток жидкости в нужную полость;
- гидравлический цилиндр, встроенный в рулевой механизм;
- шланги высокого и низкого давления.
При повороте руля распределитель направляет жидкость в одну из полостей цилиндра, и её давление помогает сместить рейку в нужную сторону. Так система гидроусилителя руля позволяет уменьшить усилие, которое водитель прикладывает к рулевому колесу. Если руль не поворачивают, жидкость циркулирует по кругу, а давление в цилиндре остаётся одинаковым с обеих сторон.
Устройство насоса гидроусилителя
Насос гидроусилителя является одним из ключевых элементов системы. В легковых автомобилях наибольшее распространение получил пластинчатый насос, который также называют лопастным. Его основные детали:
| Деталь | Назначение |
|---|---|
| Корпус насоса | Объединяет внутренние компоненты, содержит каналы для жидкости |
| Приводной вал со шкивом | Получает вращение от двигателя |
| Ротор с пазами | Вращается вместе с валом и несёт пластины |
| Пластины (лопасти) | Перемещают жидкость, скользя по внутренней поверхности статора |
| Статорное кольцо | Имеет внутреннюю поверхность некруглой формы, образует рабочие камеры |
| Распределительные диски | Направляют жидкость к выходным каналам |
| Перепускной и предохранительный клапаны | Ограничивают производительность и давление в системе |
| Сальники и уплотнения | Предотвращают утечки |
Кроме пластинчатых, встречаются шестерённые и роликовые насосы, но в легковых автомобилях они используются реже.
Принцип работы насоса
Принцип работы насоса гура основан на изменении объёма камер между пластинами.
- Двигатель через ременную передачу вращает шкив насоса.
- Вместе с валом вращается ротор с пластинами.
- Под действием центробежной силы и давления жидкости пластины выдвигаются из пазов и прижимаются к статору.
- Из-за некруглой формы статора объём камер между пластинами то увеличивается, то уменьшается.
- В зоне увеличения объёма жидкость всасывается, в зоне уменьшения — выталкивается под давлением в нагнетательный канал.
Поскольку насос приводится от коленчатого вала, его производительность растёт вместе с оборотами двигателя. Чтобы давление не стало чрезмерным, перепускной клапан возвращает излишек жидкости во всасывающую полость, а предохранительный клапан защищает систему при упоре руля в крайнее положение.
Электрогидравлический вариант
В некоторых современных автомобилях насос приводится не от коленчатого вала, а от электродвигателя. Такая схема называется электрогидравлическим усилителем. Блок управления меняет производительность насоса в зависимости от скорости движения: на парковке руль становится лёгким, а на трассе — более тяжёлым и информативным.
Неисправности насоса гидроусилителя руля
Со временем внутренние детали насоса изнашиваются. Наиболее частые признаки проблем:
- гул или вой при повороте руля, особенно на холодную;
- тяжёлый руль, рывки при вращении рулевого колеса;
- пена в бачке;
- утечки жидкости через сальник вала;
- свист ремня привода.
Причиной может быть низкий уровень масла, износ пластин и статора, загрязнение жидкости, ослабление ремня. Работа насоса без достаточного количества жидкости быстро приводит к износу трущихся деталей.
Рабочая жидкость
Для системы ГУР применяют специальные гидравлические жидкости, а в ряде автомобилей производитель допускает трансмиссионную жидкость для автоматических коробок. Масла различаются по основе: бывают минеральные и синтетические. Смешивать жидкости разных типов не рекомендуется, так как это может привести к пенообразованию и повреждению уплотнений.
Жидкость в гидроусилителе выполняет сразу несколько задач:
- передаёт давление от насоса к цилиндру;
- смазывает трущиеся детали насоса и распределителя;
- отводит тепло;
- защищает детали от коррозии.
Со временем жидкость темнеет и теряет свойства, в ней накапливаются частицы износа. Поэтому её состояние так же важно, как и уровень.
Как проводят диагностику
Перед тем как ремонтировать или менять насос, специалисты проверяют всю систему, ведь похожие симптомы дают и другие узлы. Обычно диагностика включает:
- Проверку уровня и состояния жидкости, поиск утечек.
- Осмотр и проверку натяжения приводного ремня.
- Прослушивание насоса на разных оборотах и при поворотах руля.
- Измерение давления, которое развивает насос, с помощью манометра.
- Проверку рулевой рейки и распределителя, если насос в порядке.
Если давление ниже нормы, указанной производителем, причиной может быть износ пластин и статора или неисправность перепускного клапана.
Ремонт или замена
Насос во многих случаях можно восстановить. При ремонте разбирают корпус, промывают детали, меняют сальники, уплотнения и подшипник, при необходимости — изношенные пластины или комплект ротора со статором. Если повреждён корпус или детали изношены слишком сильно, выгоднее заменить насос целиком.
После любых работ систему заполняют свежей жидкостью и удаляют воздух, несколько раз поворачивая руль от упора до упора на работающем двигателе. Воздух в системе вызывает шум и неравномерное усилие на руле, поэтому эту процедуру выполняют обязательно.
Обслуживание
Срок службы насоса во многом зависит от состояния жидкости. Рекомендуется:
- регулярно контролировать уровень масла в системе по меткам бачка;
- использовать только жидкость, указанную производителем;
- соблюдать интервал замены, если он предусмотрен регламентом;
- не удерживать руль в крайнем положении долго, так как в этот момент давление максимальное;
- следить за натяжением приводного ремня.
Замена жидкости помогает удалить продукты износа, которые ускоряют разрушение внутренних деталей. Если же насос сильно изношен, выполняется его ремонт или замена насоса целиком.
Где применяется гидроусилитель
Гидравлический усилитель рулевого управления долгое время устанавливали на большинство легковых автомобилей, а на грузовых автомобилях и автобусах он по-прежнему широко распространён: гидравлика хорошо справляется с большими нагрузками на управляемые колёса. В легковых автомобилях последних лет всё чаще применяют электроусилитель, который не требует жидкости и не отбирает мощность у двигателя постоянно. Тем не менее машин с ГУР на дорогах ещё очень много, поэтому знание устройства насоса остаётся актуальным.
Итоги
Насос гидроусилителя руля — сердце системы, которое превращает вращение от двигателя в давление жидкости. Понимая его устройство, проще заметить первые признаки неисправности и вовремя обслужить узел, сохранив лёгкое и точное управление автомобилем.