Гидроусилитель руля. Обслуживание и неисправности

Современный автомобиль невозможно представить без систем, повышающих комфорт во время поездки. К таким системам относится гидроусилитель рулевого управления.

Рассмотрим, какое назначение этого механизма, принцип его работы и какие бывают неисправности.

Функции и назначение ГУР

Как следует из названия, гидроусилитель руля применяется в рулевом механизме авто. ГУР усиливает действий водителя во время выполнения маневра машины. Такая система устанавливается в грузовых автомобилях, чтобы водитель вообще смог повернуть руль, а легковое авто оснащается данным механизмом для повышения комфорта.

Помимо облегчения усилий при движении гидроусилитель позволяет уменьшить число полных оборотов руля для достижения требуемого положения передних колес. Машины, не имеющие подобной системы, оснащаются рулевой рейкой с большим количеством зубьев. Это позволяет облегчить задачу для водителя, но вместе с тем увеличивает число полных поворотов руля.

Еще одно назначение ГУР – устранять или смягчать удары, идущие в руль от ведущих колес, когда автомобиль едет по дороге с плохим покрытием или наезжает на препятствие. Нередко случается, когда в авто без данной вспомогательной системы при движении руль просто вырывало из рук водителя при попадании колес на большую неровность. Такое происходит, например, зимой при езде по глубокой колее.

Принцип работы гидроусилителя руля

Итак, гидроусилитель нужен, чтобы облегчить водителю задачу в выполнении маневром автомобиля. Вот по какому принципу работает механизм.

Когда мотор автомобиля заведен, но никуда не едет, насос перекачивает жидкость из бачка в распределительный механизм и по замкнутому кругу обратно. Как только водитель начинает поворачивать руль, в распределителе открывается канал, соответствующий стороне поворота руля.

Жидкость начинает подаваться в полость гидроцилиндра. С обратной стороны этой емкости жидкость ГУР перемещается в бачок. Движение рулевой рейки облегчается благодаря движению штока, закрепленного на поршне.

Основное требование для рулевого управления ТС – обеспечивать возврат поворотных колес после маневра в исходное положение, когда водитель отпускает руль. Если удерживать руль в повернутом состоянии, рулевая рейка поворачивает золотник. Он выравнивается относительно приводного вала распределительного механизма.

Так как усилия больше не прикладываются, распределитель выравнивается и перестает оказывать воздействие на поршень. Механизм стабилизируется и начинает работать в холостом режиме, как если бы колеса стояли прямо. Масло ГУРа снова беспрепятственно циркулирует по магистрали.

При положении руля в крайней левой или правой стороне (до упора) на насос оказывается максимальная нагрузка, потому что распределитель уже не занимает оптимального положения. В этой ситуации жидкость начинает циркулировать в полости насоса. Водитель может услышать о том, что насос работает в усиленном режиме по характерному писку. Чтобы облегчить работу системы, достаточно немного отпустить руль. Тогда обеспечивается свободное движение жидкости по шлангам.

В следующем видео рассказывается, как работает ГУР:

Гидроусилитель руля – устройство и принципа работы ГУРа на модели Лего!

Устройство гидроусилителя руля

Система гидроусилителя устроена так, что даже если она полностью даст сбой, автомобилем все равно можно будет спокойно управлять. Такой механизм применяется практически на любых типах рулевого управления. Самое распространенное применение получили реечные системы.

В таком случае гур состоит из следующих элементов:

• Бачка (похож на расширительный бачок системы охлаждения или тормозов);
• Насоса гидроусилителя;
• Распределителя ГУР;
• Гидроцилиндра;
• Соединительных шлангов высокого и низкого давления.

Бачок ГУР

Бачок это резервуар, с которого масло всасывается насосом для функционирования механизма. В емкости имеется фильтр. Он нужен, чтобы удалять из рабочей жидкости стружку и другие твердые частички, которые могут препятствовать работе некоторых элементов механизма.

Чтобы уровень масла не понижался до критического значения (или еще ниже), в конструкции бачка имеется отверстие для щупа. Рабочая жидкость гидроусилителя имеет масляную основу. Благодаря этому помимо необходимого давления в магистрали все элементы механизма смазываются.

Иногда бачок изготавливается из прозрачного прочного пластика. В таком случае щуп не нужен, а на стенке бачка будет нанесена шкала с максимальным и минимальным уровнем масла. Некоторые механизмы для определения точного уровня требуют непродолжительной работы системы (или нескольких поворотов руля вправо/влево).

Щуп, или в случае его отсутствия сам бачок, часто имеют двойную шкалу. На одной части указываются показатели для холодного мотора, а на второй – для прогретого.

Насос гидроусилителя

Функция насоса – обеспечивать постоянную циркуляцию масла в магистрали и создавать напор для перемещения поршня в механизме. В большинстве случаев производители оснащают автомобили лопастной модификацией насосов. Они крепятся на блоке цилиндров. На шкив устройства надевается ремень ГРМ или отдельный ремень привода насоса. Как только мотор начинает работать, крыльчатка насоса также начинает вращаться.

Давление в системе создается благодаря оборотам мотора. Чем большим будет их число, тем большее давление создается в гидроусилителе. Чтобы в системе не создавалось чрезмерное давление, насос оснащается клапаном сброса.

Существует две модификации насосов ГУР:

• Регулируемый. Такая модификация поддерживает стабильное давление в магистрали благодаря изменению рабочего объема устройства;
• Нерегулируемый. Такие модификации оснащаются редукционным клапаном, который поддерживает стабильное давление в магистрали.

Более современные насосы оснащаются электронным датчиком давления, который посылает на ЭБУ сигнал об открытии клапана при повышенном давлении.

Распределитель ГУР

Распределитель могут устанавливать либо на вал руля, либо на привод рулевого механизма. Он направляет рабочую жидкость в нужную полость гидроцилиндра.

Распределитель состоит из:

• Торсиона – стержня, который работает на скручивание. Один его край вставляется в полость вала распределителя, а другой закреплен внутри золотника.
• Вала – полого цилиндрического элемента. В нем имеются каналы для движения масла. Он соединяется с карданным валом механизма рулевого управления;
• Золотника, соединенного с валом ГУРа. С другого конца он соединяется шестеренкой с рулевым механизмом.

Существуют осевая и роторная модификация распределителей. Во втором случае золотник зацепляет зубья рулевой рейки благодаря вращению вокруг оси вала.

Гидроцилиндр и соединительные шланги

Сам гидравлический цилиндр это механизм, на который оказывается давление рабочей жидкости. Он и перемещает рулевую рейку в соответствующем направлении, что облегчает работу водителю при выполнении маневров.

Внутри гидроцилиндра имеется поршень с закрепленным на нем штоком. Когда водитель начинает поворачивать руль, в полости гидроцилиндра создается избыточное давление (показатель около 100-150 бар), благодаря чему поршень начинает перемещаться, толкая шток в соответствующем направлении.

От насоса к распределителю и гидроцилиндру жидкость идет через шланг высокого давления. Нередко вместо них для большей надежности используется металлическая трубка. Во время холостой циркуляции (бачок-распределитель-бачок) масло движется через шланг низкого давления.

Типы гидроусилителей рулевого управления

Модификация гидроусилителей руля зависит от производительности механизма и его технических и динамических характеристик. Существуют такие типы ГУР:

• Золотниковый вариант – имеет высокий КПД, используется в бюджетных автомобилях и моделях среднего класса;
• Вариант сопло/заслонка – среди недостатков низкий КПД и требует больше энергии, когда нагрузка увеличивается. Из-за таких показателей с применением данной модификации ГУР увеличивается нагрузка на силовой агрегат. Обладают высокой чувствительностью, поэтому чаще всего используются в гидроусилителях мостового плана;
• Струйный вариант – не имеет силы трения в полости распределителя, а также обладает простотой в эксплуатации и долговечностью. Подобные гидроусилители не прихотливы к качеству масла;
• Электрический вариант – современная технология, которая функционирует даже при выключенном двигателе. В основном устанавливаются на спроткары и автомобили премиум-класса.

В некоторых современных системах усилителей рулевого управления на гидравлическом приводе устанавливается радиатор для охлаждения рабочей жидкости.

Техническое обслуживание

Рулевой механизм и гидравлический усилитель – надежные механизмы в автомобиле. По этой причине они не нуждаются в частом и дорогостоящем техническом обслуживании. Самое главное – соблюдать регламент по замене масла в системе, который определяет производитель.

 В качестве обслуживания гидроусилителя необходимо периодически проверять уровень жидкости в бачке. Если уровень заметно понижается после добавления очередной порции жидкости, следует проверить, не течет ли масло на местах соединения шлангов или на сальнике насоса.

Периодичность замены жидкости в ГУР

В теории рабочая жидкость гидроусилителя не находится под агрессивным воздействием высоких температур, как в моторе или коробке передач. Некоторые водители даже не задумываются над периодической заменой масла в этой системе, кроме тех случаев, когда выполняется ремонт механизма.

Несмотря на это, производители рекомендуют периодически менять масло для ГУР. Конечно, нет жестких границ, как в случае с моторным маслом, но этот регламент зависит от интенсивности работы механизма.

Если машина проезжает около двадцати тысяч километров в год, то жидкость можно менять не чаще раза в три года. Причинами периодической замены жидкости являются:

• Незначительный, но все же нагрев масла во время циркуляции по магистрали;
• Естественное старение продукта;
• Появление посторонних частиц из-за выработки, образующейся в результате трения металлических деталей (проблема возникает, если механизм изготовлен из некачественных материалов).

Если при проверке уровня масла в бачке автовладелец слышит запах горелого масла, значит оно уже старое, и его необходимо заменить.

Вот короткое видео о том, как правильно выполняется данная работа:

Как заменить жидкость гидроусилителя руля

Основные неисправности и методы устранения

Часто ремонт гидроусилителя рулевого управления сводится к замене уплотнителей. Работу можно выполнить, приобретя ремкомплект для ГУР. Отказ гидроусилителя происходит крайне редко и в основном из-за утечки жидкости. Проявляется это в том, что туго крутится руль. Но даже при выходе из строя самого усилителя рулевое управление продолжает функционировать.

Вот таблица основных неисправностей и варианты их решения:

Неисправность	Почему возникает	Вариант решения
Во время езды толчки от неровной поверхности отдают в руль	Плохое натяжение или износ приводного ремня насоса	Заменить или натянуть ремень
Туго поворачивается руль	Та же проблема с ремнем;Уровень рабочей жидкости ниже минимального значения или близок к нему;Небольшое количество оборотов коленвала при холостой работе;Забился фильтр в бачке;Насос создает слабое давление;Завоздушена система усилителя.	Поменять или натянуть ремень;Восполнить объем жидкости;Увеличить обороты мотора (настроить);Поменять фильтр;Восстановление насоса или его замена;Зажать места соединения шлангов.
Нужно приложить усилия, чтобы повернуть руль в среднем положении	Механическая неисправность насоса	Заменить сальник, ремонт насоса или его замена
Поворот руля в одну из сторон требует больших усилий	Насос неисправен	Отремонтировать насос или заменить сальник
Чтобы быстро повернуть руль, нужно приложить больше усилий	Плохое натяжение приводного ремня;Низкие обороты мотора;Завоздушена система;Сломался насос.	Отрегулировать приводной ремень;Настроить обороты мотора;Устранить подсос воздуха и удалить воздушную пробку из магистрали;Ремонт насоса;Провести диагностику элементов рулевого механизма.
Уменьшился отзыв рулевого управления	Упал уровень жидкости;Завоздушивание системы ГУР;Механическая неисправность рулевой рейки, шины или других деталей;Износились детали рулевого механизма (не проблема гидроусилителя).	Устранить протечку, восполнить недостаток масла;Удалить воздушную пробку и зажать соединения, чтобы не подсасывало воздух;Диагностика и ремонт рулевого механизма.
Гудит гидроусилитель во время работы	Упал уровень масла в бачке;Срабатывает клапан сброса давления (руль повернут до упора).	Проверить наличие течи, устранить ее и восполнить объем;Устранить завоздушивание;Проверить исправность насоса;Проверить, достаточное ли создается давление насосом;Не поворачивать руль до упора.

Если автомобиль оснащен электроусилителем, то в случае появления каких-либо тревожных сигналов следует сразу же обратиться к специалистам. Электроника проверяется на соответствующем оборудовании, поэтому без необходимых навыков самому лучше не пытаться что-то в электросистеме отремонтировать.

Преимущества и недостатки гидроусилителя рулевого управления

Так как современные системы комфорта призваны облегчить водителю задачу в управлении автомобилем и сделать длительное путешествие более приятным, то все преимущества данной системы связаны именно с этим:

• Облегчает маневры на узких участках дороги или во время парковки авто;
• Водитель не так устает во время длительных поездок;
• Смягчает улары и вибрации, которые возникают при езде по неровной дороге;
• Обеспечивает больше безопасности за счет лучшей отзывчивости рулевого управления даже на больших скоростях (особенно на поворотах).

Любая система дополнительного комфорта имеет свои недостатки. У гидроусилителя руля это:

• Небольшая потеря мощности мотора, так как привод насоса работает постоянно;
• Периодически, хоть и не часто, система нуждается в техническом обслуживании.

В любом случае гидроусилитель облегчает задачу современному автомобилисту. Особенно если машина грузовая.

Вопросы и ответы:

Как работает гидроусилителя руля? Когда мотор заведен, жидкость циркулирует по контуру. В момент вращения руля открывается клапан одного из цилиндров ГУР (зависит от стороны поворота). Масло давит на поршень и шток рулевой рейки.

Как определить неисправность гидроусилителя руля? Неисправности ГУР сопровождаются: стуком и люфтом рулевого управления, изменением усилий при повороте, «закусыванием» руля, неестественным положением руля относительно колес.