Усилители рулевого привода. Насосы гидроусилителей

 

В тех случаях,   когда работа водителя не может быть облегчена увели­чением передаточного числа рулевого ме­ханизма, конструкция предусматривает применение усилителей. Наибольшее распространение получили гидроусилители. По месту расположения гидроусилитель может быть встроенным или отдельным. Автомобили ЗИЛ-431410 и КамАЗ-5320 имеют встроенные гидроусилители, а автомобиль МАЗ-5335 - отдельный.

Встроенный гидроусилитель автомобиля ЗИЛ-431410 имеет корпус 27 клапана управления на промежуточной крышке 22 (см. рис. 21.5, б) картера рулевого механизма. Золотник 26 клапана управлении помещен между упорными шарикоподшипниками 23 винта 17, большие кольца которых обращены в сторону золотника. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой 29 с подложенной под неё конической пружинной шайбой 28, обращенной погну­той стороной к шарикоподшипнику.

Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предваритель­ного сжатия пружин 49, то винт и золот­ник 25 смещаются вправо или влево в зави­симости от направления вращения винта, сообщая одну из полостей картера рулево­го механизма с магистралью высокого давления, а другую — со сливным каналом (рис. 21.12). Положение деталей гидроусилителя на рис. 21.12, а соответствует прямолинейно­му движению автомобиля, когда масло свободно перекачивается насосом 6 вбачок, поскольку нагнетательный и сливной кана­лы соединены между собой (нейтральное положение золотника).

При повороте вправо винт 17 (см. рис. 21.5, б), выкручиваясь из поршня-рейки, вследствие сопротивления, возни­кающего при повороте колес, стремится сдвинуться в осевом направлении и как только сдвигающая сила будет больше силы предварительно сжатых пружин ре­активных плунжеров золотник 26 пере­местится вправо, соединяя магистраль вы­сокого давления с полостью вправо от поршня, а полость слева от поршня со сливным каналом. Поршень-рейка переме­щается под действием усилий, возникаю­щих при выкручивании винта и от давле­ния масла.

В случае поворота колес автомобиля влево золотник под аналогичным воздей­ствием перемещается также влево (рис. 21.12, в), соединяя полость слева от поршня с магистралью высокого давления, а полость справа от поршня со сливным каналом. Если насос не включен, то рулевой механизм работает без гидроуси­лителя, так как шариковый клапан 25 (см. рис. 21.5, б) соединяет магистраль высокого давления и сливной канал.

 

 

Рис. 21.12. Схемы работы рулевого гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-431410:

а— нейтральное положение; б —перемещение золот­ника вправо; в —перемещение золотника влево; 1 u 7- перепускные клапаны; 2- сапун; 3 и 4— сетчатые фильтры; 5 —коллектор; 6 —насос; 8 - пре­дохранительный клапан; 9 и 10 —демпфирующие отверстия; 11 —калиброванное отверстие; 12 —ша­риковый клапан; 13— реактивный плунжер; 14— золотник; 15 —винт рулевого механизма; 16— валсошки; 17 —картер рулевого механизма

 

Давление масла в гидросистеме усили­теля создается насосом лопастного типа двустороннего действия (рис. 21.13), кото­рый устанавливают на двигателе с левой стороны. Он имеет клиноременный при­вод от шкива на переднем конце колен­чатого вала. Шкив 26 насоса закреплен па наружном конце вала 6, установлен­ного на игольчатом и шариковом под­шипниках.

На валу насоса на шлицах посажен ротор 9, в пазы которого свободно вставлены лопасти 27. К корпусу насоса шпильками и болтами вместе с распреде­лительным диском 10 и крышкой 12 прикреплен статор 8.

При вращении ротора 9 лопасти 27, перемещаясь в его пазах, постоянно плот­но прижимаются к криволинейной поверх­ности статора под действием центробеж­ных сил и давления масла. Масло из корпуса 3 попадает в пространство между лопостями и вытесняется ими в полость нагнетания. Заодин оборот ротора дважды происходит забор и нагнетание масла. Из полости нагнетания через отверстия распределительного диска 10, калиброван­ное отверстие 11 и канал в крышке 12 масло поступает в нагнетательный шланг гидроусилителя.

На верхней части корпуса 3 насоса укреплен бачок 18 для масла, закрытый крышкой 22, в которой установлен сапун 21, поддерживающий внутри бачка давле­ние внешней среды. В крышке 12 насоса установлен пере­пускной клапан 13, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса. Внутри перепускного клапана есть седло 14 с установленным в нем предохрани­тельным клапаном 16, который открывает­ся при достижении давления масла 650... 700 кПа и перепускает его из нагнета­тельного канала в бачок.

 

 

Рис. 21.13. Насос рулевого гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-431410:

1 и 13 —перепускные клапаны; 2 и 20 - сетчатые фильтры; 3— корпус насоса; 4— шарикоподшипник. 5 —манжета; 6 —вал насоса; 7 —игольчатый подтшипник; 8— статор; 9— ротор; 10— распределительный диск; 11 — калиброванное отверстие; 12 - крышки насоса; 14— седло    предохранительного клапана; 15 —пружина; 16— предохранительный клапан; 17- коллектор; 18— бачок; 19— резиновая прокладки; 21— сапун; 22 — крышка бачка; 23— шайба; 24 - гайка-барашек; 25 — резиновое кольцо; 26 -шкив; 27 - лопасть

 

В работе гидроусилителей автомобилей ЗИЛ-431410 и КамАЗ-5320 много общего, но конструкция гидроусилителя автомоби­ля КамАЗ-5320 имеет некоторые особен­ности. Клапан 2 управления гидроусили­телем (см. рис. 21.7, а) расположен впереди углового редуктора. В централь­ном отверстии клапана управления разме­щен золотник 28 (рис. 21.7, б), вокруг зо­лотника в трех сквозных отверстиях рас положено по два плунжера 29 с центрирующей пружиной 27 между ними, а в трех глухих отверстиях расположено по одному плунжеру 23 с пружиной 24. Наличие трех плунжеров в глухих от­верстиях объясняется следующим. Масло, находящееся в корпусе углового редукто­ра, действует на три торца реактивных плунжеров, находящихся в сквозных от­верстиях, а также на кромку сечения винта по месту его уплотнения, а в полости слева под передней крышкой / (рис. 185, а) масло действует лишь на торцы трех плунжеров. Чтобы обеспечить одина­ковое реактивное усилие на рулевом колесе от давления масла при повороте как направо, так и налево со стороны углово­го редуктора расположены три дополни­тельных плунжера, общая площадь кото­рых равна площади кромки сечения вин­та.

В одном их плунжеров встроен обратный клапан 26 (рис. 21.7, б), который при отказе гидросистемы соединяет между со­бой магистрали высокого и низкого дав­ления, обеспечивая работу рулевого управ­ления без усилителя.

Клапан 25 соединяет магистрали нагне­тания и слива при давлении масла свыше 8 МПа, предохраняя насос от перегрева, а детали от перегрузок. Размещение клапана в отдельной бобышке облегчает его регулировку и ремонт.

 

Отдельный гидроусилитель автомобиля МАЗ-5335 (рис. 21.14) состоит из рас­пределителя, корпуса шаровых шарниров и гидроцилиндра. Внутри корпуса 13 распределителя имеются три кольцевые канавки: две крайние соединены между собой каналом и с магистралью на­гнетания, средняя сообщает магистраль слива с бачком насоса. Две кольцевые канавки золотника 2 каналами 3 (рис. 21.15) соединяются: одна —с левой, а другая — с правой реактивными каморами 1, представляющими собой замкнутую полость.

Шаровые пальцы 10 (см. рис. 21.14) сошки и 9 продольной руленой тяги закреплены в корпусе 6 шаровых шарниров. Этот корпус фланцем скреплен с кор­пусом золотника. Шаровые пальцы за­жаты пружинами между сферическими сухарями пробкой 29 и регулировочной гайкой 7.

На корпус 6 навернут гидроцилиндр 1, в котором помещен поршень 4 со штоком 2. С одной стороны полость цилиндра за­крыта пробкой 5, а с другой — крышкой 21. Крышки уплотнены резиновыми кольцами. На конце штокаимеется головка для егокрепления и кронштейне рамы. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соедине­ны трубопроводами 15 и 17 сканалами в корпусе распределителя, выходящими в полость между кольцевыми проточками. Масло, подаваемое насосом по магистрали нагнетания 15 (см. рис. 21.15) в распределитель, заполняет две крайние коль­цевые полости и при прямолинейном дви­жении автомобиля (рис. 21.15, а), проходя между кромками золотника 2 вцентраль­ную кольцевую полость 14, через линию 13 возвращается в бак 19.

При повороте рулевого колеса шаровой палец сошки перемещает золотник 2 в сторону от нейтрального положения. Вследствие этого крайние и центральная кольцевые полости разъединяются бурти­ком золотника (рис. 21.15, б и в) и масло насосом подается в одну из полостей цилиндра, а из другой сливается в бак. Под действием масла гидроцилиндр 8 перемещает шаровой палец 11 продольной рулевой тяги и весь золотниковый меха­низм. Через каналы 3 в золотнике масло под давлением всегда передается в реак­тивные камеры 1, поэтому золотник стре­мится вернуться в нейтральное положе­ние.

 

 

Рис. 21.14. Рулевой гидроусилитель автомобиля МA3-5335:

1 — гидроцилиндр; 2 —шток; 3 —нагнетательный тру­бопровод; 4 —поршень; 5, 31 и 32 —пробки; 6 —кор­пус шаровых шарниров; 7 —регулировочная гайка зазора шарового шарнира продольной тяги; 8— толкатель; 9 — шаровой палец продольной тяги; 10 —шаровой палец сошки; 11 — сливной трубопро­вод; 12 —крышка; 13 —корпус распределители; 14 — фланец; 15 и 17 —трубопроводы; 16 —хомут крепления уплотнителя; 18 —масленка; 19 —сухарь; 20 —стопорный винт; 21 -крышка гидроцилиндра; 22 —винт; 23 —внутренняя шайба крепления чехла; 24 —головка штока; 25 —шплинт; 26 —штуцер слив­ного трубопровода; 27 —штуцер нагнетательного трубопровода; 28 —держатель шлангов; 29 — регули­ровочная пробка зазора шарового шарнира сошки, 30 —золотник; 33 —стяжной болт; 34 —соединитель­ный канал; 35 — стакан; 36 —обратный клапан

 

Рис. 21.15. Схемы работы рулевого гидроусилителя автомобиля МАЗ-5335:

а —нейтральное положение; б - поворот колес в ле­вую сторону; в —поворот колес в правую сторону; 1 — реактивная камера; 2- золотник; 3 —соедини­тельный канал; 4- корпус распределителя; 5 —маслопровод к поршневой полости гидроцилиндра; 6 —маслопровод к надпоршневой полости гидро­цилиндра; 7 -поршень; 8- гидроцилиндр; 9- шток поршня; 10 —продольная рулевая тяга; 11 -шаровой палец продольной тяги; 12 -шаровой палец сошки; 13 — магистраль слива масла; 14 центральная коль­цевая полость; 15- магистраль нагнетания; 16 —полость нагнетания; 17 —обратный клапан; 18 —ру­левое колесо; 19 —бак; 20 —насос; 21 — гидроусили­тель; 22 -сошка; А и Б –полости

 

Тема № 22

Тормозные системы