Гидроусилитель рулевого управления, или же ГУР - просто необходимость для большегрузных и тяжелых авто. И если на легковых машинах многие обходятся без этого помощника, то попробуйте повернуть руль "Камаза" без него. Сегодня мы все узнаем про ГУР "Камаз": устройство механизмов, принцип работы, а также поговорим о типичных неисправностях и о ремонте.

Задачи, которые решает ГУР

Основная цель усилителя рулевого управления в том, чтобы максимально облегчить усилие, которое необходимо для поворота руля в случае выполнения различных маневров на небольших скоростях. Также усилитель делает воздействие на руль более ощутимым на высокой скорости.

Устройство

Какое имеет ГУР "Камаз" устройство? Механизм состоит из распределителя, гидроцилиндра, насоса, а также из соединителей и блока электронного управления.

Распределитель необходим для направления потоков гидравлических жидкостей в полости системы. Гидроцилиндр решает задачи преобразования гидравлического давления в механическую работу штоков и поршней. Жидкость не только передает усилия от насоса на гидроцилиндр, но и смазывает трущиеся узлы и детали. Насос его призван постоянно поддерживать необходимое давление. Также он способствует циркуляции жидкостей. Соединитель или трубка ГУРа "Камаза" служит для объединения между собой всех элементов этой конструкции. И наконец, электронный блок. Он направляет и регулирует работу усилителя.

Устройство типичного ГУРа

Какое имеет ГУР ("Камаз") устройство? Зачастую представлены в едином корпусе с рулевой системой. Такой усилитель можно назвать интегральным. В качестве гидравлической жидкости применяются различные масла типа ATF. Такие обычно льют в FRGG.

Как он работает? У ГУР "Камаза" схема работы очень проста. При вращении рулевого колеса роторный или же который приводится в действие при помощи ремня коленвала, начнет качать масло из бачка, а затем будет нагнетать гидравлическую жидкость под достаточно высоким давлением в распределитель золотникового типа. Последний отслеживает усилие, которое прилагается к рулевому колесу и оказывает помощь в повороте колес. Для этого применяют специальное следящее устройство. Часто таким элементом в типичных системах выступает торсион. Он встраивается в разрез рулевых валов.

Если автомобиль стоит или же двигается по прямой траектории, тогда усилия на валу рулевой системы нет. Соответственно, торсион открыт, а клапаны распределителя перекрыты. Масло в этом случае сбрасывается в бачок. Когда фиксируется поворот руля, торсион закручивается. Золотник освобождает каналы, а рабочая жидкость направляется к исполнительному устройству.

Если система оснащена реечным механизмом, тогда жидкость подается непосредственно в корпус рейки. Когда руль повернут до упора, тогда в дело включаются предохранительные клапаны, которые вовремя сбрасывают давление и защищают механические узлы от возможных повреждений.

ГУР "Камаз-5320"

Устройство его практически ничем не отличается от стандартного усилителя. Здесь тоже присутствуют распределитель, редуктор, а также гидравлический цилиндр, встроенный в рулевую.

Работа этого узла возможна лишь при постоянном движении рабочей жидкости. Так обеспечивается низкая нагрузка на насос. Давление в системе составляет 8000 кПа. Силовой цилиндр интегрирован в картер рулевого механизма. В качестве управляющего клапана используется золотниковый клапан, оснащенный системой реактивных плунжеров и центрирующими пружинами. Они создают ощущения сил сопротивления в момент поворота колес.

ГУР "Камаз-4310"

Этот узел здесь практически полностью такой же, как и в модели 5320. Принцип работы ГУР "Камаз-4310", устройство и конструкция этого узла практически ничем не отличаются. Основное отличие лишь в усилении некоторых частей, а также в измененном креплении рулевой сошки. Здесь болты, шплинты и другие крепежные детали теперь заменены на гайки со стопорными шайбами.

Гидравлический насос

Насос ГУР монтируется в развале блока цилиндров.

На "Камазах" применяется привод шестеренчатого типа, однако относится насос к лопастному типу. Он имеет двойное действие. За один полный оборот он выполняет два цикла нагнетания и всасывания.

Устройство

Какое имеет устройство насос ГУР "Камаз"? Этот узел состоит из деталей корпуса, статора и ротора, который оснащен лопастями. Также в конструкции применен вал с подшипниками и шестерней для привода. Кроме насоса, в конструкции имеется распределительный диск, а также перепускные и предохранительные клапаны. Еще имеется бачок, фильтр и коллектор.

Детали корпуса, статор, а также крышка соединены и скреплены при помощи четырех болтов. Корпус имеет полость, куда попадает всасываемое масло. В торце его можно найти два отверстия овальной формы. По ним гидравлическая жидкость подается на ротор. В крышке имеется специальная расточка для распределительного диска, отверстия для клапанов, а также канал. Снизу в крышке есть отверстие для калибровки.

Ротор смонтирован в статоре при помощи шлицов. В пазах его размещены лопасти. Вал может вращаться при помощи шариковых подшипников. Жидкость направляется к лопастям с помощью распределительного диска. С помощью пружины диск плотно прижимается к статору и к ротору. Затем перепускной клапан ограничивает работу насоса, а предохранительный элемент сдерживает давление, которое создается при помощи насоса.

Есть и специальный бачок для жидкости. Он закреплен на корпусе насоса. В бачке имеется специальный сетчатый фильтр. Здесь можно найти и заливной фильтр, а также предохранительный клапан.

Как работает насос?

Когда лопасти ротора вращаются, то при воздействии инерции они прижимаются к статору. В лопасти, которые совпадают с отверстиями в корпусе, а также распределительным диском, подается жидкость. Затем она закачивается при помощи лопастей в более узкую часть между ротором и статором. Когда рабочие полости совпадут с отверстиями в диске, жидкость выйдет через отверстия за диск. А оттуда под высоким давлением уйдет по нижнему клапану в систему. Масло из полости за диском попадает на лопасти ротора и еще сильнее прижимает их к поверхности статора.

Закачка и всасывание работают в один момент сразу в двух местах. Когда частота оборотов ротора увеличивается, то масло из полости за диском не проходит через калибровочное отверстие. Так растет давление, открывает перепускной клапан. Немного жидкости через коллектор попадает опять во всасывающую полость. Так производительность механизма уменьшается.

О самых характерных поломках, которые присущи ГУРу

Нужно сказать, что неисправности ГУР "Камаза" случаются нечасто. При качественной эксплуатации и своевременном ТО этого узла можно забыть даже о частых регулировках. Однако, пусть и нечасто, можно прочитать о проблемах с усилителем.

Если бы не русская зима, тогда ГУР бы работал все время эксплуатации грузовика. Однако зимние морозы, ужасные дороги часто ведут к слишком раннему износу механизмов ГУРа. Обычно все поломки можно разделить на проблемы с механической частью и гидравлические неисправности.

И механические, и гидравлические проблемы могут появиться в любой части узла. Как и любая усилитель не терпит холода. Особенно он не любит слишком резких изменений. Тот же насос нагнетает довольно сильное давление. Следовательно, если вдруг повысится вязкость рабочего масла, то может выдавить сальники.

К тому же не всегда удается соблюдать хотя бы самые простые правила безопасного использования. Часто водители оставляют машины с вывернутыми колесами в большие морозы. После того как будет запущен мотор, давление будет расти лишь с одной стороны. В итоге выдавит сальник. Также мало кто по регламенту заменяет гидравлическую жидкость. А она со временем может загустеть. Это приводит к излишнему давлению.

Но это зима, а что летом? А здесь проблемы появляются преимущественно из-за пыли или грязи. Достаточно лишь совсем небольшой разгерметизации системы, и вскоре потребуется ремонт ГУР "Камаза". Так, при разгерметизации изнашиваются штоки и втулки. Первые сразу ржавеют и увеличивают износ вторых. Через пару сотен километров зазоры между штоком и втулкой станут больше допустимых. Так, рулевая рейка будет стучать.

Соблюдайте чистоту и уровень рабочей жидкости

Чтобы не было проблем с усилителем руля, нужно соблюдать чистоту. Грязная гидравлическая жидкость способна значительно ускорить износ насоса и уплотнителей в механике рулевой рейки грузового автомобиля.

Необходимо стараться смотреть за уровнем масла в бачке. Если уровень ниже, насос будет работать в режиме преждевременного износа.

Признаки типовых неисправностей элемента

Если при движении нужно постоянно выравнивать автомобиль при помощи руля, то необходимо проверить наличие свободного хода рулевого колеса. Если он выше, чем нужно, следует отрегулировать ход. Также нужно убедиться и проверить, не износились ли части винтовой пары.

В случае попадания воздуха в гидравлику в бачке можно увидеть вспененную и мутную жидкость. В этом случае нужно промыть и прокачать системы. Также подлежит замене фильтр. Кроме этого, одна из типичных неисправностей - прокладка коллектора, которая может износиться.

Ремонт и регулировки

Ремонтные работы сводятся к замене изношенных деталей или узлов. Все запчасти для усилителя производятся и есть в схемах сборочных единиц. Восстановлению детали не подлежат.

Для регулировок необходимо иметь специальный инструмент - динамометр, а для проверки давления понадобится манометр.

Итак, мы выяснили, какое имеет ГУР "Камаз" устройство, неисправности, конструкцию и принцип работы.

Масло свободно проходит от насоса 11 через клапан управ­ления и возвращается в бачок. Сопротив­ление, возникающее при поворачивании колес посредством рулевого привода, соз­дает силу, стремящуюся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Когда эта сила превысит усилие предварительного сжатия центрирующих пружин 9, винт смещает жестко связанный с ним золотник. При этом одна полость ци­линдра гидроусилителя сообщается с ли­нией нагнетания и отключается от линии слива, а другая, оставаясь соединенной с линией слива, отключается от линии нагне­тания.

Рабочая жидкость, поступающая из на­соса в соответствующую полость цилинд­ра, оказывает давление на поршень-рейку 2 и, создавая дополнительное усилие на зубчатом секторе вала 1 сошки рулевого механизма, способствует повороту управляемых колес. Давление в рабочей полости цилиндра усилителя увеличивается до зна­чения, пропорционального сопротивлению повороту колес. Одновременно возрастает давление в полостях под реактивными плунжерами. При изменении сопротивле­ния повороту колес, а следовательно, и давления в рабочей полости цилиндра ме­няется усилие, с которым золотник стре­мится вернуться в среднее положение, и усилие на рулевом колесе, что обеспечива­ет водителю «чувство дороги».

При прекращении поворота рулевого ко­леса золотник под действием центрирую­щих пружин и увеличивающегося давле­ния в реактивных полостях сдвигается к среднему положению настолько, что откры­вается щель для прохода подаваемого на­сосом масла в линию слива. Размер щели устанавливается так, чтобы в находящейся под напором полости цилиндра поддержи­валось давление, необходимое для удержа­ния управляемых колес в повернутом поло­жении. Если переднее колесо при прямоли­нейном движении автомобиля начнет резко поворачиваться, например при наезде на препятствие, вал сошки, поворачиваясь, будет перемещать поршень-рейку. По­скольку винт не вращается (водитель удер­живает рулевое колесо в одном положе­нии), он тоже переместится в осевом на­правлении вместе с золотником. При этом полость цилиндра, внутрь которой движет­ся поршень-рейка, будет соединена с лини­ей нагнетания насоса и отделена от линии слива. Давление в этой полости цилиндра повышается, что уравновешивает (смягча­ет) удар.

Когда гидроусилитель не работает, ру­левой механизм по-прежнему обеспечивает поворот колес, но на детали действуют уже полные нагрузки. При этом резко возраста­ет изнашивание деталей и возможны их поломки.

Рулевой привод включает в себя про­дольную и поперечную рулевые тяги (рис. 2.). Продольная тяга соединяет сошку ру­левого механизма с верхним рычагом лево­го поворотного кулака и выполнена с нере­гулируемыми шарнирами. Шарниры вклю­чают в себя шаровой палец 22, верхний 23 и нижний 24 вкладыши, пружину и резь­бовую крышку 27 со стопорной шайбой 26. Поперечная тяга рулевой трапеции трубчатая, с резьбовыми концами, на которые на­винчены наконечники с шаровыми шарни­рами. Поворотом тяги в наконечниках ре­гулируется схождение управляемых колес. Каждый наконечник фиксируется двумя болтами 32. Шарниры поперечной тяги также нерегулируемые, состоят из шарово­го пальца 7, верхнего 8 и нижнего 6 вкла­дышей, пружины 5 и крышки 3, закреплен­ной через уплотнительную паронитовую прокладку 4 на наконечнике тяги. Для пре­дохранения от попадания в них пыли и гря­зи служат резиновые защитные накладки.

Шарниры смазываются через пресс-мас­ленки.

В рулевом приводе автомобилей с ко­лесной формулой 6Х 6 поперечная руле­вая тяга изогнута так, что средняя ее часть свободно перемещается под картером глав­ной передачи переднего ведущего моста. Поэтому схождение передних колес на этих автомобилях регулируют перемещением наконечников на тяге, отвернув болты 32 и вращая наконечники на резьбе, учитывая при этом, что шаг резьбы на левом и пра­вом наконечниках разный.

К атегория:

Автомобили Камаз Урал

Устройство и работа рулевого управления автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310

Рулевое управление состоит из рулевого колеса, колонки рулевого управления, карданной передачи, углового редуктора, рулевого механизма, гидравлического усилителя (включающего клапан управления, радиатор, насос с бачком и рулевого привода.

Рис. 6.2. Колонка рулевого управления
1 - вал; 2 - стопорное кольцо; 3 - подшипник; 4-труба; 5 - кронштейн; 6-втулка; 7 -стопорная шайба; 8 - гайка

Колонка рулевого управления (рис. 6.2) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части.- к трубе, закрепленной к ее полу.

Вал установлен в трубе на двух шариковых подшипниках. Верхний подшипник стопорится упорным и разжимным кольцами, нижний - стопорной шайбой и гайкой. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой. Подшипники снабжены уплотнениями. Смазка в подшипники закладывается при сборке.

На верхнем конце вала крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжен канавкой для крепления вилки карданной передачи.

Карданная передача передает усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала (рис. 6.3), втулки и двух карданных шарниров.

Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя игольчатыми подшипниками, установленными в стаканах. Подшипники снабжены уплотнительными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1-1,2 г смазки. Перед сборкой карданной передачи во втулку также закладывают 2,8…3,3 г смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.

При сборке карданной передачи шлицы вала и втулки соединяются так, чтобы вилки шарниров находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращение валов.

Вилка шарнира, соединенная с втулкой, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка вала соединяется с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстия, стопорятся гайками и шплинтуются.

Рис. 6.3. Карданная передача:
1, 9 - вилки; 2 - игольчатый подшипник; 3 - стакан; 4 - крестовина; 6 - вал; 7 - уплотнение; 8 втулка; 10 крепежное отверстие

Рис. 6.4. Рулевой механизм:
а- рулевой механизм в сборе с угловым редуктором: 1 - крышка; 2 - реактиЕный плунжер; 3 - корпус клапана управления; 4 - пружина; 5-регулировочная прокладка; 6 - подшипник; 7- ведущий вал с шестерней; 8- игольчатый подшипник; 9 - уплотнитель-ное устройство; 10 - корпус; 11 - ведомая шестерня; 12 - подшипник; 13 - стопорное кольцо; 14- крышка; 15 - упорное кольцо; 16 - кольцо; 17 - винт; 18 - перепускной клапан; 19 - колпачок; 20 - крышка; 21 - картер; 22 – поршень-рейка; 23 - пробка; 24 - винт; 25 - гайка; 26 - желоб; 27 - шарик; 28 - сектор; 29 - гайка; 30 - стопорная шпйба; 31 - кольцо; 32 - корпус; 33 - упорный подшипник; 34 - плунжер; 35 - пружина; 36 - золотник; 37 - шайба; 38 - гайка; 39 - регулировочный винт; 40 - гайка; 41 - крошка; 42 - уплотнение; 43 - кольцо; 44 - регулировочная шайба; 45 - упорное кольцо; 46 - вал сошки
б - угловой редуктор: 1 - ведущий вал с шестерней; 2 - уплотнительное устройство; 3 - крышка корпуса; 4 - корпус ведущей шестерни; 5,7, 10 - шарикоподшипники; 6 - регулировочная прокладка; 8, 15 - уплотнительные кольца; 9 - стопорное кольцо; И - ведомая шестерня; 12 - упорная крышка; 13 - корпус редуктора; 14 - распорная втулка

Уеловой редуктор передает усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора равно 1:1.

Вал (рис. 6.4) с ведущей шестерней установлен в корпусе на шариковом и игольчатом подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. В угловом редукторе рулевого механизма автомобиля КамАЗ-4310 ведущий вал с шестерней установлен на двух шариковых подшипниках в корпусе. На валу подшипники удерживаются гайкой. В связи с этими конструктивными изменениями соответственно изменена форма корпуса и крышки корпуса. Ведомая шестерня установлена в корпусе редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой со стопорной шайбой. Осевые усилия воспринимаются крышкой и упорным кольцом. Ведомая шестерня соединена с винтом шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса. Зацепление шестерен регулируется изменением толщины прокладок.

Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.

В картере рулевого механизма (рис. 6.4) размещены: винт с гайкой, поршень усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор с валом сошки. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.

Гайка соединена с поршнем установочными винтами. Винты после сборки закерниваются.

Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт вращается в гайке на шариках, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба круглого сечения, образующие трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т. е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.

Зубчатый сектор с валом сошки установлен на бронзовой втулке в картере рулевого механизма и в отверстии боковой крышки, крепящейся к картеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.

Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом, ввернутым в боковую крышку. Головка регулировочного винта входит в отверстие вала сошки и упирается в упорное кольцо. Осевое перемещение вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02…0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы. Винт после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой. В картер ввернут перепускной клапан, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком. На шлицы вала устанавливается и стопорится болтами сошка. В нижней части картера ввернута сливная пробка (см. рис. 6.4)

Гидравлический усилитель состоит из клапана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.

Корпус клапана управления (рис. 6.4) крепится шпильками к корпусу углового редуктора. Золотник клапана управления установлен на переднем конце впита рулевого механизма на упорных подшипниках. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам, размещенным в трех отверстиях в корпусе совместно с центрирующими пружинами. Упорные подшипники с золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой. Коническая шайба устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники, золотник с винтом могут перемещаться в обе стороны от среднего положения на 1,1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры и сжимая пружины.

В отверстиях корпуса клапана управления (рис. 6.5) установлены также перепускной и предохранительные клапаны и плунжеры с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500…7000 кПа (65…70 кгс/см2). Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.

Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольном и масляными канавками.

Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращение от шестерни топливного насоса высокого давления.

Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагнетания. Насос (рис. 6.6) состоит из крышки, корпуса, ротора с валом, статора и распределительного диска. Вал, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом подшипниках. Шестерня привода стопорится на валу шпонкой и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора установлены лопасти.

Статор установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.

Ротор с лопастями установлен внутри статора, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давления масла в центральной полости ротора прижимаются к рабочим поверхностям

Рис. 6.5. Клапан управления гидравлического усилителя:
1, 10 - плунжеры; 2, 4,7, 8 - пружины; 3, 6, 12 - клапаны; 5 - колпак; 9 - корпус; 11- золЬтник; 13 - прокладка

статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.

При увеличении их объема создается разрежение и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользя по поверхности статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается и давление масла в них возрастает. При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора, статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечку масла.

В крышке корпуса установлен перепускной клапан с пружиной. Внутри перепускного клапана размещен предохранительный шариковый клапан с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2).

Предохранительный клапан насоса регулируется на давление открытия на 500 кПа (5 кгс/см2) выше, чем давление открытия предохранительного клапана (рис. 6.5), расположенного в рулевом механизме.

Рис. 6.6. Насос гидраьлического усилителя:
1 - шестерня; 2 - вал; 3 - шпонка; 4 - подшипник; 5 - кольцо; б - уплотнение; 7- игольчатый подшипник; 8 - крышка; 9- указатель уровня масла; 10 - болт; 11 - прокладка; 12- стойка фильтра; 13 - предохранительный клапан; 14 -крышка; 15 - прокладка; 16 - бачок; 17 - сетчатый фильтр; 18 - коллектор; 19 - трубка; 20 - прокладка; 21 - крышка; 22 - предохранительный клапан; 23 - перепускной клапан; 24 - распределительный диск; 25 - лопасть; 26 - статор; 27 - корпус; 28-ротор

Применительно к гидросистеме рулевого усилителя управления автомобиля КамАЗ-4310 давление открытия предохранительного клапана в корпусе клапана управления установлено 7500… 8000 кПа (75…80 кгс/см2), а давление открытия предохранительного клапана в насосе - 8500…9000 кПа (85…90 кгс/см2).

Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющее полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.

На корпусе (см. рис. 6.6) насоса через прокладку крепится коллектор, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.

Рис. 6.7. Привод рулевого управления:
1 - крышка: 2 -прокладка; 3, 16 - пружины; 4, 6, 14, 15 - вкладыши; 5, 13 - пальцы; 7 - маслснка; 8 - наконечник тяги; 9, 12, 20 - уплотнительные накладки; 10 - поперечная тяга; 11 - продольная тяга; 17 - прокладка; 18 - резьОовая крышка; 19- шайба

Бачок с крышкой заправочной горловины и фильтром крепится винтами к корпусу насоса. Крышка бачка крепится болтом к стойке фильтра. Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан, ограничивающий- давление внутри бачка. Масло, циркулирующее в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре. В пробке заливной горловины укреплен указатель уровня масла.

Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе. Радиатор в виде согнутой вдвое оребренной трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится перед радиатором системы смазки двигателя планками и винтами.

Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.

Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.

Рычаги новоротных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образуя рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на соответствующие углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.

На резьбовые концы поперечной тяги (рис. 6.7) навинчиваются наконечники, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождение колес спереди, компенсирующее возможное в эксплуатации их расхождение вследствие износа деталей, которое повышает износ шин и утяжеляет управление автомобилем. Наконечники тяги фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца со сферической головкой, вкладышей, прижимаемых пружиной к головке, деталей крепления и уплот нения. Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.

Продольная тяга откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками и уплотнительными накладками. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси-шкворни колес установлены с боковыми наклонами в поперечной плоскости внутрь на 8°. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).

Наклон шкворней в продольной плоскости назад на 3° создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.

При отпускании рулевого колеса после поворота нормальная нагрузка на управляемые колеса и центробежные силы создает стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Это существенно облегчает управление автомобилем. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1°, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации вследствие износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.

В рулевом приводе автомобиля КамАЗ-4310 поперечная рулевая тяга имеет П-образную форму в связи с наличием картера главной передачи переднего ведущего моста.

Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник (рис. 6.8) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра и через радиатор сливается в бачок. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагргв масла в гидравлическом усилителе возрастают. Перепускной клапан ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана вследствие увеличения сопротивления калиброванного отверстия. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместится и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос - бак- насос.

При повороте рулевого колеса усилие через карданную передачу, угловой редуктор передается на винт рулевого механизма.

Если для поворота колес требуются значительные усилия, то винт, ввинчиваясь в гайку (или вывинчиваясь из нее), сместит упорный подшипник и золотник, сдвигая при этом плунжер и сжимая центрирующие пружины. Смещение золотника в корпусе изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щели слива с одновременным повышением количества масла вследствие увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной из полостей цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давлений масла на поршень создает силу, большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.

Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживает смещение золотника в корпусе, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.

Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент, когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт с золотником в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.

Нагнетательная магистраль насоса подает масло между плунжерами. Чем больше сила сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и сила сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создается «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т. е. «ощущение» дороги.

При предельном значении давления масла 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2) открываются клапаны, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.

Для быстрого выхода из поворота отпускают рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачиваются к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.

Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т. е. Еыталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.

В случае внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилиями водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры золотником до упора в корпус клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при этом возрастает. Для снижения силы сопротивления при перемещении поршня перепускной клапан, размещенный в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.

К атегория: - Автомобили Камаз Урал

Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1, колонки 2, вал кото­рой через карданную передачу 3 соединен с рулевым механизмом 7, и рулевого при­вода. Рулевым приводом называют систе­му тяг и рычагов, осуществляющую в сово­купности с рулевым механизмом поворот автомобиля.

Через рулевой механизм продольная тяга 8 перемещается вперед или назад, вызывая этим поворот одного коле­са влево или вправо, а рулевая трапеция передает поворачивающий момент на дру­гое колесо. В трапецию входят балка 5 (рис. 2.) переднего моста, рычаги 3 и 6 поворотных кулаков и поперечная рулевая тяга 4. При повороте одного колеса через рычаги 3 и 6 и тягу 4 поворачивается и дру­гое колесо. При этом вследствие изменения положения поперечной тяги 4 относительно передней оси внутреннее к центру поворота колесо поворачивается на угол, больший угла поворота наружного колеса.

Рулевой механизм автомобилей КамАЗ включает угловой шестеренный ре­дуктор, передачу винт - гайка с циркули­рующими шариками и пару рейка - зуб­чатый сектор. Картер рулевого механизма одновременно является корпусом гидро­усилителя, с которым объединен рулевой механизм. Передаточное число углового редуктора равно 1:1, рулевого механизма автомобилей с колесной формулой 6X4-20: 1, автомобилей повышенной проходи­мости - 21,7: 1.

Рис.3. Рулевой механизм со встро­енным гидроусилителем: 1 - передняя крышка, 2 - клапан управления гидроусилителем, 3, 29 - упорные кольца, 4 - плавающая втул­ка, 5, 7 - уплотнительные кольца, 6,8 - распорные кольца, 9 - устано­вочный винт, 10 - вал сошки, 11 - пе­репускной клапан, 12 - защитный кол­пачок, 13 - задняя крышка, 14 - кар­тер рулевого механизма, 15 - поршень-рейка, 16 - магнитная пробка, 17 - винт, 18 - шариковая гайка, 19 - же­лоб, 20 - шарик, 21 - угловой редук­тор, 22 - упорный роликовый подшип­ник, 23 - пружинная шайба, 24 - гайка, 25 - упорная шайба, 26 - регу­лировочная шайба, 27 - регулировоч­ный винт, 28 - контргайка регулиро­вочного винта, 30 - боковая крышка

Рулевой механизм состоит из картера 14 (рис.3.), в котором перемещается пор­шень-рейка 15, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала 10 сошки. В поршне-рейке установочными винтами 9 за­креплена шариковая гайка 18. Винты за­стопорены раскерниванием их в канавке поршня-рейки. Шариковая гайка 18 и винт 17 имеют винтовые канавки. На наружной поверхности шариковой гайки выполнен косой паз, соединенный двумя отверстиями с ее винтовой канавкой. В этот паз вставле­ны два желоба 19, образующие вместе трубку, которая является как бы продол­жением винтовой канавки. В винтовой ка­нал, образуемый канавками винта и гайки и желобами, заложены шарики 20. При вращении винта шарики выкатываются с одной стороны гайки, проходят по жело­бам, как по обводному каналу, и возвраща­ются в винтовой канал, но с другой стороны гайки. Всего в замкнутом канале циркули­рует 31 шарик, из них 8 находятся в обводном канале.

Толщина зубьев сектора вала сошки и поршня-рейки переменная по длине, что позволяет изменить зазор в зацеплении осевым перемещением регулировочного винта 27, ввернутого в боковую крышку 30. Свободное осевое перемещение вала сошки после сборки рулевого механизма должно составлять 0,02... 0,08 мм, что обеспечивается изменением толщины регу­лировочной шайбы 26.

На части винта рулевого механизма, расположенной в полости корпуса углово­го редуктора 21, имеются шлицы, которыми винт соединен с зубчатым колесом угловой передачи.

При экс­плуатации необходимо регулярно в сроки, указанные в химмотологической карте, проверять уровень масла в бачке насоса и промывать фильтры насоса. Ежедневно внешним осмотром контролировать герме­тичность соединений и шлангов гидросис­темы рулевого управления. Для гидросис­темы нужно употреблять только чистое, от­фильтрованное масло, указанное в химмо­тологической карте. Заливать масло надо через воронку с двойной сеткой и заливной фильтр, установленный в горловине крыш­ки бачка насоса.

Применение загрязненного масла вызывает заклинивание руля и быстрое изнаши­вание деталей насоса и рулевого механиз­ма. При проверке уровня масла передние колеса автомобиля должны быть установ­лены в положение, соответствующее пря­молинейному движению. Перед снятием пробки заливной горловины для проверки уровня масла, его доливки или смены проб­ку или крышку надо тщательно очистить от грязи и промыть. Масло доливают при работе двигателя на холостом ходу до уровня между метками указателя.

Фильтры насоса гидроусилителя нужно промывать в бензине. В случае значитель­ного засорения фильтров смолистыми отложениями их необходимо дополнительно промыть растворителем № 646.

Шарнирные сочленения тяг регулярно смазывают через пресс-масленки до выдав­ливания свежего слоя смазки из-под рези­новых уплотнений шарниров.

Ежедневно внешним осмотром необхо­димо проверить крепление деталей рулево­го управления и их шплинтовку: сошки ру­левого механизма на валу, гаек шаровых пальцев рулевых тяг, рычагов в поворот­ных кулаках, резьбовых крышек наконеч­ников рулевых тяг, рулевого колеса на валу рулевой колонки. При ненадежном крепле­нии и плохой их шплинтовке детали при движении автомобиля могут разъединить­ся, что может привести к аварии.

Периодически необходимо проверять отсутствие зазора в шарнирах рулевых тяг, шарнирах и шлицевых соединениях кар­данного вала, а также свободный ход руле­вого колеса, которые не должен превышать 25° (при работающем двигателе).

Неисправности системы рулевого уп­равления проявляются в снижении устой­чивости движения автомобиля, когда тре­буется дополнительная работа рулевым колесом для его поддержания, обычно это связано с увеличением свободного хода ру­левого колеса.

Увеличенный свободный ход рулевого колеса обусловливается повышенными за­зорами в сочленениях деталей от колес ру­левого механизма и в самом механизме. На величину свободного хода рулевого колес влияет также нарушение регулировок ходовой части, изнашивания подшипников ступиц передних колес и втулок шкворней, шарнирных соединений тяг и т. д.

Для регулирования свободного хода рулевого колеса прежде всего необходимо устранить люфты в рулевом приводе. Если люфта в приводе нет, то причиной увеличенного свободного хода рулевого коле может быть рулевой механизм. Его необходимо отрегулировать.

Резкое увеличение усилий на рулевом колесе при управлении автомобилем обыч­но объясняется неисправностями в гидрав­лической части рулевого управления. В частности, возможно наличие воздуха в гидросистеме, самоотворачивание седла предохранительного клапана или зависа­ние перепускного клапана насоса. Возмож­ны также утечки масла.

Проверка и регулировка рулевого меха­низма проводятся при отсоединенной про­дольной тяге и неработающем двигателе.

Усилие на ободе рулевого колеса изме­ряется динамометром в различных его по­ложениях. При повороте рулевого колеса более чем на два оборота от среднего поло­жения усилие должно быть в пределах 6... 16 Н. При повороте рулевого колеса на ¾ оборота от среднего положения усилие не должно превышать 23 Н. С переходом ру­левого колеса через среднее положение усилие на ободе должно быть на 4 ... 6 Н больше, чем во втором положении, но не превышать 28 Н. Регулирование этих пара­метров начинают в среднем положении смещением зубчатого сектора при враще­нии регулировочного винта в крышке руле­вого механизма. При вращении винта по часовой стрелке усилие при повороте руле­вого колеса возрастает, а при вращении в противоположном направлении - умень­шается. Уменьшение усилия поворота ру­левого колеса в среднем положении указы­вает на изнашивание рулевого механизма в зубчатом зацеплении, при этом автомо­биль плохо «держит дорогу».

Несоответствие усилий на ободе руле­вого колеса в первом положении свиде­тельствует о необходимости регулирования упорных подшипников винта. Регулирова­ние подшипников производится подтягива­нием гайки при снятой передней крышке. Изменение усилий на ободе рулевого коле­са во втором положении может быть вызва­но изнашиванием или повреждением дета­лей шариковинтовой пары. Для устранения этой неисправности требуется полная раз­борка рулевого механизма.

рис. 1

В рулевом приводе проверяют и при не­обходимости регулируют схождение и мак­симальные углы поворота управляемых ко­лес. Для проверки схождения управляемых колес необходимо установить автомобиль на горизонтальной площадке в положение для прямолинейного движения, проверить и довести давление воздуха в шинах до нормы. Установить телескопическую ли­нейку перед балкой передней оси горизон­тально между ободами на высоте осей ко­лес и измерить расстояние А

Для устранения влияния биения колес на результаты замера продвинуть автомо­биль вперед так, чтобы линейка установи­лась за осью на той же высоте, и провести второй замер В. Разность между вторым и первым замерами на автомобиле КамАЗ-5320 должна быть в пределах 1 ... 3 мм, на автомобилях КамАЗ-4310 - 1 ...2 мм.

Схождение колес регулируют изменени­ем длины поперечной рулевой тяги, вращая ее трубным ключом при ослабленных стяж­ных болтах наконечников. Поскольку изо­гнутую поперечную тягу автомобиля КамАЗ-4310 нельзя повернуть, изменяют ее длину вращением наконечников. Для этого кроме ослабления стяжных болтов необходимо разъединить их с рычагами по­воротных кулаков. За один оборот левый наконечник тяги перемещается вдоль резь­бы на 2 мм, а правый наконечник - на 1,5 мм.

Надо иметь ввиду, что безотказная и эффективная рабо­та рулевого управления определяется не только исправностью входящих в него эле­ментов, но и правильной работой других узлов (сборочных единиц) автомобиля, особенно его несущей системы.