30

Рис. 2. Гидравлический усилитель рулевого управления ЗИЛ-431410:

1 – болт; 2 – корпус силового цилиндра; 3 – уплотнительные кольца поршня; 4 – поршень-рейка; 5 – винт; 6 – шариковая гайка; 7 – соединительная трубка; 8 – шарик; 9, 23 – уплотнительные кольца; 10 – нижняя крышка распределителя; 11, 15 – упорные шариковые подшипники; 12 – золотник; 13 – шариковый клапан; 14 – корпус распределителя; 16 – регулировочная гайка; 17 – роликовый подшипник; 18 – манжеты; 19 – стопорное кольцо; 20, 22 – плунжеры; 21 – пружина; 24 – стопорный винт; 25 – зубчатый сектор; 26 – вал рулевой сошки; 27 – крышка силового цилиндра

Рис. 3. Соединение винта и гайки: 1 – рулевая сошка; 2 – шариковая гайка; 3 – соединительная трубка; 4 – шарики;

5 – винт; 6 – зубчатый сектор

При прямолинейном движении автомобиля золотник находится в среднем положении под действием реактивных плунжеров и центрирующих пружин (рис. 4, а). Зазоры между упорными кольцами подшипников 11, 15 и выступами корпуса распределителя примерно одинаковы (равны Т/2).

Масло под давлением проходит через камеры и каналы к полостям А и Б силового цилиндра, а его излишки, минуя золотник, попадают в сливную магистраль. Из сливной магистрали масло поступает в бачок гидравлического усилителя. В полостях А и Б силового цилиндра давление рабочей жидкости одинаково, что обеспечивает гашение ударов и толчков со стороны дороги, а также сохранение прямолинейного движения автомобиля.

При повороте рулевого колеса вправо винт 5 (рис. 4, б) вывертывается из гайки поршня 4 и перемещается вправо вместе с золотником до упора большого кольца подшипника 11 в торец корпуса. Зазор между подшипником 15 и торцом корпуса станет максимальным (равным Т).

Камера распределителя, размещенная слева, будет отсоединена от сливной магистрали – крайний слева поясок золотника перекроет кольцевую канавку в корпусе распределителя, а камера, размещенная справа, будет отсоединена от насоса. Давление жидкости в полости Б гидроцилиндра возрастет, поршень начнет перемещаться влево. При этом перемещение поршня осуществляется под действием суммарной силы, которая складывается из силы, возникающей от избыточного

31

давления в полости Б, и силы, передающейся на поршень от рулевого колеса через винт.

а)

б)

в)

Рис. 4. Рабочие состояния гидравлического усилителя рулевого управления ЗИЛ-431410:

а – прямолинейное движение; б – рулевое колесо повернуто вправо; в – рулевое колесо повернуто влево; 4 – поршень-рейка; 5 – винт; 11,15 – упорные шариковые подшипники; 12 – золотник; 20, 22 – плунжеры

32

Усилие от поршня-рейки передается на зубчатый сектор, который поворачивает вал рулевой сошки, а затем через привод осуществляется поворот управляемых колес.

Вместе с поршнем 4 в осевом направлении будут перемещаться винт и золотник. Таким образом обеспечивается обратная связь. Перед перемещением поршня золотник после поворота рулевого колеса займет крайнее правое положение (рис. 4, б), поршень под действием суммарной силы перемещается влево и через винт возвращает золотник в среднее положение. Поворот управляемых колес прекратится при возвращении золотника в среднее положение, поскольку давление в полостях А и Б выровняется. При этом угол поворота управляемых колес будет строго соответствовать углу поворота рулевого колеса.

При увеличении сопротивления повороту управляемых колес давление жидкости, действующей на реактивные плунжеры, повышается, вследствие этого увеличивается сила сопротивления повороту на рулевом колесе, что создает у водителя «чувство дороги».

При повороте налево усилитель действует аналогично (рис. 4, в). Усилие центрирующих пружин 21, действующих на реактивные плунжеры, будет передаваться на рулевое колесо (рис. 2). Увеличение жесткости центрирующих пружин приведет к уменьшению компенсирующего воздействия со стороны усилителя, то есть водителю будет необходимо прикладывать большее усилие при повороте, но при этом возрастет «чувство дороги». Уменьшение жесткости пружин приведет к снижению усилий, необходимых для поворота рулевого колеса и меньше будут ощущаются удары и толчки со стороны дороги, но при этом ухудшится маневренность автомобиля. В случае выхода из строя насоса усилителя, обрыва нагнетающей магистрали или при отсутствии рабочей жидкости возможность управления автомобилем сохраняется. При повороте рулевого колеса винт 5 выкручивается или вкручивается в гайку поршня 4, большое кольцо подшипника золотника упирается в торец корпуса и перемещение поршня-рейки 4 осуществляется только за счет вращения винта – усилия со стороны водителя. Следует отметить, что в таком случае водителю придется затрачивать усилие не только на поворот управляемых колес автомобиля, но и на вытеснение масла из полостей силового усилителя. Для уменьшения сопротивления при вытеснении

33

рабочей жидкости в конструкции усилителя предусмотрен шариковый клапан 13, который при отсутствии давления открывает центральный канал. Таким образом увеличивается проходное сечение сливной магистрали. При нормальной работе усилителя под действием давления рабочей жидкости шариковый клапан закрыт.

Контрольные вопросы

1.Каким образом взаимодействуют винт и шариковая гайка?

2.Принцип работы гидравлического усилителя при повороте рулевого колеса влево.

3.Принцип работы гидравлического усилителя при повороте рулевого колеса вправо.

4.В каком положении находятся детали гидравлического усилителя при удержании рулевого колеса в частично повернутом состоянии?

5.Каким образом обеспечивается информативность рулевого управления («чувство дороги»)?

34

Библиографический список

1.Автомобили ЗИЛ-5301 и его модификации: руководство по ремонту и каталог деталей / А.С. Кузнецов, С.И. Глазачев, В.М. Калинцева и др. – М.: Атласы автомобилей, 2001. – 400 с.

2.Автомобили КамАЗ-5320, КамАЗ-53211, КамАЗ-53212, КамАЗ-53213, КамАЗ-5410, КамАЗ-54112, КамАЗ-55111, КамАЗ-55102: руководство по ремонту

итехническому обслуживанию. – М.: Третий Рим, 2000. – 236 с.

3.Автомобили КамАЗ. Устройство. Техническое обслуживание. Ремонт: производственно-практическое издание / сост.: Карагодин, Д.В. Карагодин. – М.:

Транспорт, 2001. – 342 с.

4.Башта Т.М. Гидравлические следящие приводы / Т.М. Башта. – М.:

МАШГИЗ, 1960. – 282 с.

5.ВАЗ-1118 KALINA седан. Руководство по ремонту, техническому обслуживанию и эксплуатации. – М.: Третий Рим, 2008. – 368 с.

6.Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции / В.К. Вахламов. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2007. – 528 с.

7.Вахламов В.К. Автомобили. Теория и конструкция автомобиля и двигателя / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский. – 2-е изд., стер. – М.:

Академия, 2005. – 816 с.

8.Вишняков Н.Н. Как работают следящие приводы автомобилей / Н.Н. Вишняков. – М.: Транспорт, 1971. – 103 с.

9.ЗИЛ-130, 431410, ЗИЛ-131: руководство по ремонту. – М.: Третий Рим, 2006. – 328 с.

10.Передерий В.П. Устройство автомобиля / В.П. Передерий. – М.: Форум, 2008. – 288 с.

11.Тумаркин М.Б. Гидравлические следящие приводы. Структура и кинематика / М.Б. Тумаркин. – М.: Машиностроение, 1966. – 296 с.

35

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Пневмогидравлический усилитель привода сцепления

36

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Вакуумный усилитель тормозного привода

37

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Гидравлический усилитель рулевого управления

38