Рис.2.4 Рульовий механізм із вбудованим гідропідсилювачем:
1 - передня кришка; 2 - клапан керування гідропідсилювачем; 3, 28 - стопорні кільця; 4 - плаваюча втулка; 5,7 - ущільнювальні кільця; 6,8 - розпірні кільця; 9 - установлювальний гвинт; 10 - вал сошки; 11 - перепускний клапан; 12 - захисний ковпачок; 13 - задня кришка; 14 - картер рульового механізму; 15 - поршень-рейка; 16 - зливна магнітна пробка; 17 - гвинт; 18 - кулькова гайка; 19 - жолоб; 20 - кулька; 21 - кутовий редуктор; 22 - упорний роликопідшипник; 23 - пружинна шайба; 24, 26 - гайки; 25 - регулювальний гвинт; 27 - бічна кришка; 29 - регулювальна шайба; 30 - упорна шайба
Деталі 25,29, 30 утримуються в гнізді вала сошки стопорним кільцем 28. Середня западина між зубами рейки, що входять у зчеплення з середнім зубом зубчастого сектора вала сошки, виконана дещо меншої ширини, ніж інші. Це необхідно для запобігання заклинювання механізму при повороті вала сошки. На частині гвинта рульового механізму, розташованій у порожнині корпусу кутового редуктора, нарізані шліци, якими гвинт сполучається з веденою шестірнею кутової передачі.
Клапан керування гідропідсилювачем рульового керування (рис.2.5) кріпиться до корпусу кутового редуктора за допомогою болта і чотирьох шпильок. Корпус 9 клапана має виконані з великою точністю центральний отвір і шість (три наскрізних і три глухих) розташованих навкруг нього менших отворів. Золотник 7 клапана керування розміщений в центральному отворі, а упорні підшипники 22 (див. рис.2.4) закріплені на гвинті гайкою 24, буртик якої втиснено у паз гвинта 17. Під гайку підкладена конічна пружинна шайба 23, що забезпечує можливість регулювання сили затягування упорних підшипників. Увігнутою стороною шайба направлена до підшипника. Великі кільця роликопідшипників повернені до золотника.
Гвинт рульового механізму і жорстко зв'язаний з ним золотник можуть переміщуватися в кожний бік від середнього положення на 1-1,2 мм. Величина переміщення визначається глибиною виточок на торцях корпусу клапана і обмежується великими кільцями підшипників, які упираються в торці згаданих виточок.
У кожний з трьох накрізних отворів корпусу клапана вставлено по два реактивних плунжери 8 (див. рис.2.5) з центруючими пружинами 6 між ними.
Щоб забезпечити однакове реактивне зусилля на рульовому колесі від тиску масла і необхідні для цього рівні активні площі плунжерів при поворотах, як направо, так і наліво, в кожний з трьох глухих отворів, з боку кутового редуктора, встановлено по плунжеру 1.
Загальна площа цих трьох реактивних елементів за величиною дорівнює площі перетину гвинта в місці його ущільнення в кришці кутового редуктора.
Рис.2.5 Клапан керування гідропідсилювачем рульового керування:
7 - плунжер; 2,6 - пружини; З, 11 - запобіжні клапани; 4 - пробка; 5 - зворотний клапан; 7 - золотник; 8 - реактивний плунжер; 9 - корпус клапана; 10 - ущільнювальне кільце
У одному з плунжерів, що знаходяться в глухих отворах, вбудований кульковий зворотний клапан 5, що сполучає при поломці гідросистеми рульового керування лінії високого і низького тиску і забезпечує, таким чином, можливість керування автомобілем. У цьому випадку рульове керування працює без підсилення.
У корпусі клапана керування встановлений також запобіжний клапан 11, що сполучає лінії нагнітання і зливу при тиску в системі, що перевищує 7,5-8,0 МПа і зберігає тим самим насос від перегріву, а деталі механізму від надмірних навантажень. Запобіжний клапан розміщений у окремій бобишці, що дає можливість при необхідності провести перевірку, регулювання або заміну деталей.
Порожнини, що знаходяться під передньою кришкою 1 (див. рис.2.4) і в кутовому редукторі, сполучені отворами в корпусі клапана керування із зливною магістраллю і ущільнені по торцях гумовими кільцями круглого перетину. Аналогічними кільцями герметизуються всі нерухомі з'єднання деталей рульового механізму і гідропідсилювача. Вал сошки ущільнений манжетою із спеціальним упорним кільцем, що запобігає витисканню робочої кромки манжети при високому тиску. Зовнішня манжета захищає вал сошки від попадання пилу і бруду. Ущільнення поршня в циліндрі і гвинта рульового механізму в кришці корпусу кутового редуктора здійснюються фторопластовими кільцями 5 і 7 у комбінації з гумовими розпірними кільцями 6,8. Регулювальний гвинт вала сошки ущільнений гумовим кільцем. Ущільнення вала ведучої шестірні кутового редуктора комбіноване і складається з двох манжет, які фіксуються розрізним упорним кільцем. У картері рульового механізму є зливна пробка 16 з магнітом для уловлювання сталевих частинок з масла і перепускний клапан 11, що використовується при заправці і прокачуванні гідросистеми рульового керування. Від насоса до корпусу клапана керування підведені рукави і трубопроводи високого і низького тиску. По рукавах масло прямує до механізму, а по трубопроводах повертається в бачок гідросистеми.
Гідропідсилювач рульового керування працює таким чином: при прямолінійному русі гвинт 15 (рис.2.6) і золотник 20 знаходяться в середньому положенні. Лінії нагнітання 26 і злив 32, а також обидві порожнини 7 і 25 сполучені. Масло вільно проходить від насоса 4 через клапан керування і повертається в бачок 31 гідросистеми. При обертанні гвинта внаслідок опору, що виникає при повороті коліс 12, виникає сила, яка прагне зсунути гвинт в осьовому напрямі у відповідну сторону. Коли ця сила перевищить зусилля попереднього стиснення центруючих пружин 23, гвинт переміщується і зміщує жорстко зв'язаний з ним золотник. При цьому одна порожнина циліндра гідропідсилювача сполучається з лінією нагнітання і відключається від лінії зливу, інша, навпаки, залишаючись сполученою з лінією зливу, відключається від лінії нагнітання. Робоча рідина, що надходить від насоса у відповідну порожнину циліндра, тисне на поршень-рейку 8 і, створюючи додаткове зусилля на секторі вала 6 сошки рульового керування, сприяє повороту керованих коліс. Тиск у робочій порожнині циліндра збільшується пропорційно опору повороту коліс. Одночасно зростає тиск у порожнинах під реактивними плунжерами 22. Чим більший опір повороту коліс, а отже, вищий тиск у робочій порожнині циліндра, тим більше зусилля, з яким золотник прагне повернутися в середнє положення, а також зусилля на рульовому колесі. Так у водія створюється "відчуття дороги".
При припиненні повороту рульового колеса, якщо воно утримується водієм у поверненому положенні, золотник, що знаходиться під дією центруючих пружин і наростаючого тиску в реактивних порожнинах, зміщується до середнього положення.
При цьому золотник не доходить до середнього положення. Розмір щілини для проходу масла в зливну лінію стає таким, що в порожнині циліндра, який знаходиться під натиском, підтримується тиск, необхідний для утримування керованих коліс у поверненому положенні.
Якщо переднє колесо при прямолінійному рухові автомобіля почне різко повертатися, наприклад, унаслідок наїзду на яку-небудь перешкоду на дорозі, то вал сошки, повертаючись, переміщатиме поршень-рейку Оскільки гвинт не може обертатися (при утриманні рульового колеса в одному положенні), він теж переміститься в осьовому напрямі разом із золотником. При цьому порожнина циліндра, в напрямку якої рухається поршень-рейка, буде сполучена з лінією нагнітання насоса і від'єднана від зливної лінії. Тиск у цій порожнині циліндра почне зростати, і удар буде врівноважений (пом'якшений) зростаючим тиском.
Рис.2.6 Схема роботи гідропідсилювача рульового керування:
1 - рульове колесо; 2 - трубка фільтра; 3 - фільтр; 4 - насос; 5 - перепускний клапан; 6 - вал сошки; 7, 25 - порожнина; 8 - поршень-рейка; 9 - сошка; 10 - подовжня рульова тяга; 11 - поперечна рульова тяга; 12 - колесо; 13 - зливна пробка; 14 - кулькова гайка; 15 - гвинт; 16 - поршень-рейка; 17 - кульковий підшипник; 18 - запобіжний клапан; 19 - корпус розподільника; 20 - золотник; 21 - пружинна шайба; 22 - реактивний плунжер; 23 - пружина; 24 - картер рульового механізму; 26 - лінія нагнітання; 27 - карданний вал; 28 - радіатор; 29 - рульова колонка; 30 - заливний фільтр; 31 - бачок; 32 - лінія зливу; 33 - пружина; 34 - запобіжний клапан; 35 - гніздо клапана
Гвинт, гайка, кульки, упорні підшипники, а також кутова передача, карданний вал і колонка рульового керування при роботі гідропідсилювача навантажені відносно невеликими силами. В той же час зубчасте зчеплення рульового механізму, вал сошки і картер сприймають основне зусилля, що створюється тиском масла на поршень-рейку.
Експлуатація з непрацюючою гідросистемою спричинює передчасне зношення або поломки кулькової пари та інших навантажених деталей. Рух із непрацюючим гідропідсилювачем має бути зведений до мінімуму.
Насос гідропідсилювача рульового керування з бачком для масла (рис.2.7) встановлений у розвалі блока циліндрів. Шестірня приводу 1 зафіксована на валу 5 насоса шпонкою 6 і закріплена гайкою 2 з шплінтом 3. В роторі 38 насоса, розміщеного всередині статора 7 на шліцьовому кінці вала насоса, є десять пазів, у яких переміщуються пластини 35.
При складанні статор з одного боку притискається до точно обробленого торця корпусу 40 насоса, з іншого - до статора прилягає розподільний диск 34. Положення статора щодо корпусу і розподільного диска зафіксовано штифтами. При обертанні вала насоса пластини притискуються до криволінійної поверхні статора під дією відцентрової сили і тиску масла, що надходить у простір під ними з порожнини кришки насоса каналами в розподільному диску. Між пластинами і нерухомими поверхнями насоса утворюються камери змінного об'єму, які, проходячи повз зони всмоктування, заповнюються маслом. Для більш повного заповнення камер масло підводиться як з боку корпусу насоса (через два вікна), так і з боку поглиблень у розподільному диску через шість отворів, виконаних у статорі і розташованих по три проти всмоктувальних вікон. При зменшенні міжлопаточного об'єму масло витісняється каналами в розподільному диску в порожнину кришки насоса, що через калібрований отвір А з'єднується з лінією нагнітання. На ділянках поверхні статора з постійним радіусом (між зонами всмоктування і нагнітання) об'єм камер не змінюється. Ці ділянки необхідні для того, щоб забезпечити мінімальне перетікання масла між цими зонами.
Страницы: 1, 2, 3
