Starsi kierowcy dobrze pamiętają, jak trudno było skręcić kołami starych samochodów na parkingu lub podczas jazdy z małą prędkością. Rozwiązaniem problemu był wzmacniacz hydrauliczny (GUR), który najpierw był dodawany do przekładni kierowniczej ciężarówek, a następnie migrował do samochodów osobowych. Jego zadaniem jest pomoc kierowcy w pokonaniu oporów mechanizmów i siły tarcia opon o nawierzchnię drogi, ułatwiając tym samym obrót kierownicą. Kierowcy, którzy zwracają szczególną uwagę na utrzymanie własnego „żelaznego konia”, dobrze zrobią, jeśli zapoznają się z działaniem wspomagania kierownicy i poznają jego słabości.
Projekt ruchu
Hydrauliczne wspomaganie kierownicy składa się z kilku elementów połączonych przewodami olejowymi:
- pompa, której wirnik jest napędzany napędem pasowym z wału korbowego silnika;
- rozdzielacz kierujący siłę we właściwym kierunku;
- siłownik hydrauliczny z tłokiem sztywno połączonym z mechanizmem kierowniczym (zębatką lub drążkami);
- zbiornik wyrównawczy z dopływem płynu hydraulicznego (oleju).
Pompa znajduje się w pobliżu koła pasowego wału korbowego i jest z nim połączona paskiem napędowym. W zależności od konstrukcji samochodu ten sam napęd może obracać wał generatora i pompy. Zawór sterujący, zwany także rozdzielaczem, jest wbudowany w mechanizm wału kierownicy i reaguje na obracanie kierownicą w jednym lub drugim kierunku dzięki specjalnemu urządzeniu - drążkowi skrętnemu.
Umiejscowienie siłownika hydraulicznego zależy od typu przekładni kierowniczej. W większości samochodów jest wbudowany w szynę i jest tłokiem, który popycha go w pożądanym kierunku. W maszynach ze ślimakowym układem kierowniczym (tzw. kolumna kierownicza) cylinder stanowi osobną jednostkę. Do niej przymocowane są drążki odpowiedzialne za skręcanie przednich kół.
Wymienione elementy są połączone w jeden system rurami przeznaczonymi do wysokiego ciśnienia, przez które krąży płyn roboczy - olej. Jego zapas znajduje się w zbiorniku wyrównawczym zainstalowanym w najwyższym punkcie systemu.
Zasada działania wzmacniacza
Główną cechą wspomagania kierownicy jest to, że system jest uruchamiany natychmiast po uruchomieniu silnika samochodu, ponieważ wał pompy obraca się synchronicznie z wałem korbowym jednostki napędowej. Podczas gdy kierowca nie dotyka kierownicy, ciśnienie wytwarzane w przewodach olejowych jest uwalniane do zbiornika wyrównawczego. Zasada działania wspomagania kierownicy polega na zamianie ciśnienia płynu wytwarzanego przez pompę na pracę mechaniczną wykonywaną przez tłok siłownika hydraulicznego. Wspomaganie kierownicy działa zgodnie z następującym algorytmem:
- Olej jest pompowany przez układ, a nadciśnienie jest kierowane do zbiornika wyrównawczego, dopóki kierowca nie zacznie obracać kierownicą.
- Gdy kierownica jest obrócona, skręt rozdzielacza zmienia kierunek obrotu, dzięki czemu uruchamiany jest jeden z dwóch zaworów, co otwiera dopływ płynu hydraulicznego do tłoka cylindra.
- Olej naciska na tłok z jednej strony, zmuszając go do pchania zębatki lub drążka we właściwym kierunku, aż kierowca przestanie obracać kierownicą. Gdy kierownica zatrzyma się w dowolnej pozycji, rozdzielacz zamyka zawór, a tłok przestaje naciskać zębatkę.
- Kiedy kierownica obraca się w przeciwnym kierunku, pierwszy zawór zamyka się, a drugi natychmiast działa. Płyn dostaje się do tłoka z drugiej strony, powodując jego ruch i popychanie zębatki w innym kierunku.
Jeśli obrócisz kierownicę do końca i jednocześnie zwiększysz prędkość obrotową silnika, naciskając pedał gazu, ciśnienie w obwodzie wspomagania kierownicy wzrośnie do maksimum, co może doprowadzić do wycieku uszczelek i pęknięcia węży. Dlatego producenci samochodów ze wspomaganiem kierownicy nie zalecają trzymania kierownicy w skrajnym położeniu dłużej niż 5 sekund.
Jeśli z różnych powodów silnik zgaśnie lub wspomaganie kierownicy ulegnie awarii, kierowca zachowa kontrolę nad przednimi kołami. To prawda, że \u200b\u200bobrócenie kierownicy będzie wymagało znacznych wysiłków.
Plusy i minusy wspomagania kierownicy
Po sprawdzeniu w praktyce, jak działa wspomaganie kierownicy w nowoczesnym samochodzie, można docenić wszystkie zalety korzystania z tego mechanizmu:
- Niezawodność. Hydrauliczny układ wzmacniający został przetestowany przez wiele lat praktyki w różnych samochodach, więc w tej chwili jest instalowany w około 60% produkowanych samochodów.
- Wspomaganie kierownicy jest w stanie rozwinąć przyzwoitą moc i pokonać znaczny opór kół. Dzięki temu staje się możliwe stosowanie go w samochodach o dowolnej ładowności i wymiarach.
- Komfort dla kierowcy to główny plus wspomagania kierownicy. Został stworzony właśnie w tym celu - aby ułatwić człowiekowi sterowanie maszyną.
- Poprawa zarządzania. Ponieważ kierownica łatwo się obraca, kierowca może szybciej reagować na zmieniające się warunki drogowe.
Oprócz wspomagania kierownicy w samochodach, które obracają przednie koła za pomocą silnika elektrycznego (EUR), instalowane są wzmacniacze nowej generacji. Ale takie systemy nie mogą się jeszcze równać z hydrauliką pod względem kosztów, dlatego mniej nowych maszyn jest wyposażonych w EUR.
Zastosowanie wspomagaczy hydraulicznych w przekładniach kierowniczych to kolejna zaleta dla producentów samochodów. Ponieważ wykonują pracę fizyczną zamiast kierowcy, w konstrukcji można zastosować przekładnie kierownicze o niższym przełożeniu. Dla entuzjasty motoryzacji oznacza to, że zmniejszy się liczba obrotów kierownicy z jednego skrajnego położenia do drugiego, co zwiększy ostrość sterowania. To prawda, że \u200b\u200bjeśli wspomaganie kierownicy ulegnie awarii lub samochód będzie holowany, kierowcy będzie znacznie trudniej obrócić kierownicę.
Wzmacniacze hydrauliczne mają następujące wady:
- Aby nie spowodować awarii, kierownicy nie można długo trzymać w żadnym skrajnym położeniu, zwłaszcza przy wysokich obrotach silnika. Z powodu ciśnienia krytycznego olej może wyciskać uszczelki i wyciekać.
- Urządzenie napędzające pompę jest tak pomyślane, że wraz z zespołem napędowym pracuje non-stop. Z tego powodu pompa stale się zużywa, wymaga okresowej konserwacji i odbiera część energii silnika, zwiększając zużycie paliwa.
- Należy również serwisować inne elementy układu, a także monitorować poziom płynu hydraulicznego w zbiorniku.
- W samochodach budżetowych wyposażonych we wspomaganie kierownicy kierownica staje się mało informacyjna, szczególnie podczas jazdy z dużą prędkością.
Droższe samochody mają specjalne urządzenie pompy wspomagania kierownicy, które pozwala zmniejszać ciśnienie oleju w układzie wraz ze wzrostem prędkości. Jednocześnie kierownica jest „oblewana” przyjemną ciężkością i nie ma uczucia pustki podczas jazdy z dużą prędkością.
Serwis hydroforów
Właściciel samochodu wyposażonego we wspomaganie kierownicy może samodzielnie wykonywać następujące czynności:
- monitorować poziom i stan cieczy w zbiorniku wyrównawczym;
- okresowo sprawdzać rury i kształtki pod kątem pęknięć i wycieków oleju;
- wymieniać płyn hydrauliczny w odstępach czasu określonych w instrukcji obsługi;
- monitorować pojawienie się obcego hałasu, który pojawia się podczas krytycznego zużycia łożysk pompy;
- wymieniaj pasek napędowy w odpowiednim czasie, aby nie pękł gdzieś na drodze.
Płyn wlewany do hydraulicznego układu wspomagania służy nie tylko jako płyn roboczy, ale także jako smar do pompy. Dlatego podczas uzupełniania lub wymiany ważne jest stosowanie olejów zalecanych przez producenta, w przeciwnym razie urządzenie może przedwcześnie ulec awarii.