Насос гидроусилителя руля

Насос гидроусилителя рулевого управления

Простейший гидроусилитель руля имеет привод гидронасоса от коленчатого вала двигателя. У такого усилителя производительность прямо пропорциональна частоте вращения колнечатого вала двигателя, что противоречит реальным потребностям рулевого управления (при максимальной скорости движения требуется минимальный коэффициент усиления, и наоборот).

Рабочая жидкость подается в систему гидроусилителя рулевого управления пластинчатым насосом, который приводится в действие ремнем от шкива коленчатого вала двигателя. Насос состоит из ротора со шлицами, пластины по числу шлицов, рабочей камеры и двух торцевых крышек с впускными и выпускными отверстиями для рабочей жидкости. Благодаря овальной форме рабочей камеры объем между пластинами увеличивается и уменьшается вдвое при каждом обороте ротора. Впускные отверстия входят в зону увеличивающегося объема рабочей камеры, а выпускные отверстия — в зону уменьшающегося объема рабочей камеры, что обеспечивает создание эффекта нагнетания. Помимо воздействия на пластины центробежной силы они также подвергаются действию давления рабочей жидкости, смазывающей их в направлении от роторного колеса. Рабочая жидкость направляется в канавки роторного колеса.

Клапан регулирования давления и подачи рабочей жидкости предназначен для поддержания постоянной подачи рабочей жидкости насосом независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора насоса. Клапан устанавливается непосредственно со стороны подачи насоса (А). На выпускном канале (В) насоса расположено дроссельное отверстие, соединенное каналом (1) с противоположной частью клапана, где расположена пружина (2). В исходном положении клапан прижат пружиной к выпускному штуцеру. При повышении давления перепускной клапан (3), встроенный в клапан регулирования давления и подачи, срабатывает под действием давления рабочей жидкости. Для поддержания работы клапана регулирования давления и подачи определенное количество рабочей жидкости должно постоянно циркулировать между каналами (А) и (С), если только рулевое колесо не находится в крайнем положении.

Работа насоса гидроусилителя рулевого управления на стоящем автомобиле на холостом ходу: давление, создаваемое насосом, немного уменьшается дроссельным отверстием на выходе насоса. Пониженное давление подводится к подпружиненной части клапана регулирования давления и подачи рабочей жидкости, в то время как разница давления, действующего на обе стороны клапана, минимальная. Однако из-за низкой частоты вращения ротора насоса этой разницы для приведения в действие клапана недостаточно.

Работа насоса гидроусилителя рулевого управления при высоких оборотах двигателя (режим управления подачей насоса): по мере роста оборотов двигателя поток рабочей жидкости внутри насоса через дроссельное отверстие увеличивается. При этом давление в соединительном канале уменьшается, в результате давление с подпружиненной стороны клапана регулирования давления и подачи рабочей жидкости становится ниже, чем действующее на его наружную сторону. Поэтому клапан, преодолев усилие пружины, открывает проход жидкости в сторону впуска насоса, и некоторое количество жидкости начинает циркулировать внутри клапана. В результате подача рабочей жидкости поддерживается на постоянном уровне независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора насоса.

Рулевое колесо в крайнем положении: частота вращения ротора насоса в этом случае низкая. Жидкость под высоким давлением подается через соединительный канал к подпружиненной стороне клапана регулирования давления и подачи рабочей жидкости. Под действием этого давления перепускной клапан открывается, пропуская рабочую жидкость на сторону впуска насоса. Из-за разницы давления в клапане регулирования давления и подачи рабочей жидкости пружина сжимается, открывается отверстие для рециркуляции всей рабочей жидкости, поступающей из насоса.