Насос рулевого усилителя.

Назначение: служит для создания давления рабочей жидкости в силовом цилиндре рулевого усилителя.

Характеристика: лопастной, двойного действия с приводом ременной передачей от шкива коленчатого вала.

Установка и крепление:установлен слева от картера двигателя на специальном кронштейне.

Устройство(в соответствии с рисунком 153):корпус 14 с крышкой 5, вал насоса 20 со шкивом 15, статор 10, ротор 8 с лопастями 9, распределительный диск 7, комбинированный клапан 6, коллектор 2.

 

Рис.153. Насос рулевого усилителя Урал – 4320.31

1 - болт; 2 -коллектор; 3 - штуцер; 4 - прокладка; 5 - крышка; 6 - клапан перепускной в сборе с предохранительным клапаном; 7 - диск распределительный; 8 - ротор; 9 - лопасть; 10 - статор; 11 - подшипник игольчатый; 12 - манжета; 13 - проставка; 14 - корпус; 15 - шкив; 16 - кольцо стопорное; 17 - втулка; 18 - шайба; 19 -гайка; 20 – вал насоса; 21 - шпонка; 22 - подшипник; а - к рулевому механизму; b - направление усилия; I — установка насоса

 

Корпус14 отливается из специального чугуна. В нем, в соответствии с рисунком 153, выполнено две расточки под подшипники вала, всасывающая полость и входное отверстие. Для сборки насоса на фланце выполнены отверстия под стяжные болты и болты крепления к двигателю. Со стороны, противоположной приводу, в корпус вставлены два центрирующих установочных штифта. Всасывающая полость корпуса уплотняется манжетой, кромка которой прижимается к валу.

Крышка5 имеет расточку для установки распределительного диска. В торцевой стенке расточки выполнено центральное отверстие большого диаметра, в котором монтируется комбинированный (перепускной и предохранительный) клапан. В нижней части стенки выполнено сквозное ступенчатое сверление для отвода масла к распределителю. В сверлении установлено два дросселирующих устройства. Первое – выполнено непосредственно в крышке на выходе из полости распределительного диска в сверления, второе – ввернутый жиклер – на выходе из сверления. Сверление под комбинированный клапан соединено каналом малого диаметра со ступенчатым сверлением, а каналом большого диаметра – с коллектором.

Вал насоса20 – стальной, имеет ступенчатую форму. На заднем конце вала нарезаны шлицы для установки ротора, на переднем выполнена резьба с отверстием под шплинт и сегментный паз для шпонки. Вал установлен в корпусе на двух опорах. Передней опорой является шариковый радиально-упорный подшипник, задней – игольчатый подшипник. Шариковый подшипник фиксируется в корпусе стопорным кольцом. Шкив привода насоса установлен на сегментной шпонке. Пакет из подшипника и шкива стягивается гайкой, которая стопорится шплинтом.

Статор10 изготовлен из стали и устанавливается между корпусом и крышкой. Стенки уплотняются уплотнительными кольцами. Статор центрируется относительно корпуса двумя установочными штифтами. Торцевые поверхности статора тщательно шлифуются. Положение статора при сборке определяется стрелкой, нанесенной на его наружной поверхности. Направление вращения вала должно совпадать с направлением стрелки. Внутри статора выполнена овальная полость, в которой устанавливается ротор с лопастями. В статоре выполнено по вертикали 6 отверстий разного диаметра (3 – снизу, 3 - сверху), служащих для пропуска рабочей жидкости из всасывающей полости корпуса во всасывающую полость распределительного диска.

 

Рис.154. Рабочая пара лопастного насоса:

1- лопасти; 2 - статор; 3 – ротор

 

Ротор8 изготовлен из легированной стали, а его лопасти – из быстрорежущей. В роторе выполнено центральное шлицованное отверстие, которым он соединяется с валом насоса, и ряд сверлений такого диаметра, от которых радиальные щели (пазы) выходят в наружную поверхность ротора. В пазы, в соответствии с рисунком 154, устанавливаются лопасти. При изготовлении каждая лопасть подбирается к своему пазу и менять их расположение нельзя. Смазанные тонким слоем масла лопасти должны свободно, без заеданий перемещаться в своих пазах. Во время работы насоса лопасти перемещаются в своих пазах под действием центробежных сил. Плотное прижатие лопастей к статору обеспечивается подводом масла под давлением в сверления малого диаметра.

Натяжение ремня насоса усилителя руля контролировать усилием 40 Н (4 кгс) в середине ветви в направлении стрелки b, Допустимый прогиб при этом должен составлять 7-13 мм. Натяжение ремня регулировать, в соответствии с рисунком 153, винтом с квадратным хвостовиком.

Распределительный диск 7 – чугунный, служит для распределения потоков масла. Распределительный диск имеет, в соответствии с рисунком 155, отверстия под центрирующие штифты 5, полости всасывания 4, полости нагнетания (сквозные) 1, углубления для подвода масла к лопастям 3, углубления с отверстиями 2 для отвода масла из-под лопастей.

 

а)

б)

 

Рис.155. Распределительный диск:

а - установка распределительного диска; б - общий вид; 1 – полости нагнетания; 2 - углубления с отверстиями для отвода масла из-под лопастей; 3 – углубления для подвода масла к лопастям; 4 – полости всасывания; 5 - центрирующие отверстия; 6 - нагнетательная полость; 7 - перепускные отверстия; 8 - корпус насоса; 9 - распределительный диск

 

Объем пространства между двумя лопастями, корпусом и распределительным диском при вращении ротора циклически изменяется от минимального до максимального два раза за один оборот ротора. В том месте, где начинается увеличение объема камеры, в корпусе насоса, в соответствии с рисунком 155 а, выполнено отверстие 8, через которое подводится из бачка масло. Диаметрально противоположно выполнено второе входное отверстие. За счет разряжения масло заполняет пространство между лопастями, причем подача масла в камеру производится с двух сторон, как со стороны корпуса, так и со стороны распределительного диска через три перепускные отверстия 7 в статоре и полости 4 в распределительном диске. При дальнейшем вращении ротора происходит уменьшение объема между лопастями, что приводит к повышению давления масла, которое через сквозные полости нагнетания 1 в распределительном диске направляется в систему.

Полости нагнетания так же, как и полости всасывания, расположены друг против друга. Поэтому силы давления масла на ротор взаимно уравновешиваются и не нагружают подшипники вала насоса радиальными усилиями.

Углубления для подвода масла к лопастям 3 и углубления с отверстиями для отвода масла из-под лопастей 2 меньшего размера в распределительном диске соединяют пространство под лопастями в роторе с полостью в крышке насоса. Этим предотвращается запирание масла, которое препятствует радиальному перемещению лопастей и одновременно обеспечивает поджатие лопастей к статору давлением масла.

Уплотнение масла при давлении, доходящем до 7,5 мПа (75 кгс/см2), обеспечивается тем, что все зазоры, через которые оно может перетекать, очень малы. Это достигается высокой точностью изготовления деталей насоса и, кроме того, ротор, статор и лопасти сортируют по длине и собирают по размерным группам. Их разукомплектовка недопустима.

return false">ссылка скрыта

Комбинированный клапан, в соответствии с рисунком 156, (перепускной 1 и предохранительный 2) устанавливается в сверлении крышки 4 насоса.

Производительность масляного насоса обеспечивает работу рулевого усилителя даже при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если насос подает в систему усилителя достаточное количество масла на холостом ходу, то при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя его производительность может возрасти в 7-8 раз. Такого количества масла трубопроводы и распределитель не смогут пропустить.

Для ограничения производительности насоса и максимального давления в системе рулевого усилителя в крышке насоса установлены, в соответствии с рисунком 156, перепускной 1 и предохранительный 2 клапаны. Перепускной клапан 1 золотникового типа установлен в отверстии крышки и поджимается пружиной к распределительному диску 6, перекрывая сливной канал. Перепускной клапан имеет внутреннюю полость и радиальные сверления. Он служит для ограничения производительности насоса, перепускная часть масла из нагнетательной полости через коллектор во всасывающую полость при увеличении частоты вращения вала насоса.

 

Рис.156. Крышка насоса:

1 - перепускной клапан; 2 - предохранительный клапан; 3 - вертикальный канал; 4- крышка насоса; 5 - калиброванное отверстие; 6 - распределительный диск

 

Предохранительный клапан служит для ограничения давления в гидросистеме рулевого усилителя. Он состоит из шарика с пружиной и седла, ввернутого в перепускной клапан. Между седлом и перепускным клапаном установлены регулировочные прокладки. Предохранительный клапан, отрегулирован на давление 6,5-7,5 МПа (65-75 кгс/см2).

В нижней части крышки выполнен нагнетательный канал, вначале которого выполнено калиброванное отверстие 5. Полость Б соединена с нагнетательным каналом вертикальным отверстием 3 малого диаметра.

При протекании масла через калиброванное отверстие 3 давление перед ним, в полости крышки, почти всегда выше, чем после него. Перепад давления возрастает с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя. В то же время перепад давления не зависит от величины самого давления, он может быть одинаковым и при малом и при высоком давлении в нагнетательном канале.

 

Рис.157. Схема работы клапанов масляного насоса рулевого усилителя:

а - работа перепускного клапана; б - работа предохранительного клапана

 

Избыточное давление в нагнетательной полости А, в соответствии с рисунком 157 а, крышки воздействует на левый торец перепускного клапана 1 и стремится переместить его вправо. Этому препятствуют пружина клапана и давление масла в полости Б. При минимальной частоте вращения вала насоса (600 мин-1) его производительность составляет 9,0 л/мин. Перепад давления на торцах перепускного клапана минимальный, клапан закрыт. При увеличении частоты вращения вала насоса до 750 мин-1 производительность насоса увеличивается, а перепад давления у калиброванного отверстия и на торцах клапана достигает 0,15 мПа (1,5 кгс/см2). Под действием усилия, обусловленного перепадом давления в полостях А и Б, перепускной клапан 1 передвигается вправо, сжимая пружину, и открывает сливной канал, по которому часть масла из нагнетательной полости А крышки направляется через коллектор на вход в насос и бачок. Чем больше частота вращения вала насоса, тем больше перепускается масла через клапан обратно в бачок, чем ограничивается производительность насоса.

Перепускной клапан 1 может работать самостоятельно или совместно с предохранительным клапаном 2. В первом случае ограничивается производительность насоса, а во втором случае перепускной клапан вместе с предохранительным ограничивает максимальное давление в системе рулевого усилителя в пределах 8,7-9,8 мПа (87-98 кгс/см2). Для этого внутри перепускного клапана установлен шариковый предохранительный клапан 2, соединенный радиальным отверстием в золотнике перепускного клапана со сливным каналом, а осевым отверстием - с полостью Б пружины перепускного клапана.

На некоторых режимах работы усилителя (например, поворот колес до упора) масло не может поступать из насоса в систему усилителя. Давление перед калиброванным отверстием 3 и после него, при отсутствии расхода масла, будет одинаковым. Рост давления приведет к открытию предохранительного клапана 2 , в соответствии с рисунком 157. Масло из полости Б пружины перепускного клапана через сливной канал будет перепускаться в бачок, что приведет к падению давления в полости Б и создаст перепад давления на торцах перепускного клапана. Это приведет к его открытию и перепусканию масла из полости нагнетания на вход в насос. Дальнейший рост давления масла прекращается. В этом случае необходимый для удержания перепускного клапана в открытом состоянии перепад давления на его торцах поддерживается за счет малого сечения вертикального канала, в соответствии с рисунком 157. С целью уменьшения шума при работе насоса и пенообразования на выходе сливного канала в крышке насоса установлен коллектор, который направляет поток масла во входное отверстие насоса.

Коллектор2 служит для поддержания избыточного давления в полости всасывания с целью исключения кавитации и повышенного износа деталей качающего узла, и снижения шумности работы насоса. Он представляет собой отливку, которая, в соответствии с рисунком 153, через прокладку болтами крепится к корпусу и крышке насоса. Внутренний канал, сообщающийся с помощью перепускного клапана, имеет меньший диаметр, чем канал, связанный с полостью всасывания. Это увеличивает скорость перепускного потока масла и давление во всасывающей полости. Во всасывающую полость, помимо перепускаемого, поступает масло и из бачка.

Бак масляный рулевого усилителяслужит для хранения и очистки масла. Бак установлен под капотом на левом брызговике и с коллектором насоса соединен трубопроводом.

 

Рис.158. Бак масляный рулевого усилителя:

1 - корпус; 2 - фильтр; 3 - фильтр заливной; 4 - пробка заливной горловины со щупом; 5,6 - кольца уплотнительные; 7 - крышка фильтра; 8 - клапан перепускной

 

Бак состоит (в соответствии с рисунком 158) из:корпуса 1, фильтра 2 с крышкой 7, фильтра заливного 3, пробки заливной горловины со щупом 4, клапан перепускной 8, детали крепления и уплотнения. В баке, в соответствии с рисунком 158, имеется заливной фильтр 3. Масло, возвращаясь в бак, проходит через фильтр 2. В случае засорения фильтрующих элементов открывается клапан 8. Уровень масла в баке должен находиться в пределах плоского участка на указателе и замеряется указателем при незавернутой пробке 4.

Работа насоса рассматривается на 4-х режимах:

1 режим - работа с небольшой частотой вращения ротора. При вращении вала 20 и ротора 8, в соответствии с рисунком 153, лопасти 9 под действием центробежных сил прижимаются к овальной поверхности статора 10. На участке увеличения объема за лопастями создается разрежение и масло из бачка через коллектор 2 и всасывающую полость корпуса 14 засасывается в пространство, ограниченное двумя соседними лопастями, ротором и статором. При подходе к участку уменьшения объема лопасти утапливаются в ротор, масло из уменьшающегося объема позади идущей лопастью выталкивается в нагнетательную полость. Из нагнетательной полости через дросселирующие отверстия и ступенчатые сверления в крышке 5 масло уходит к распределителю. Часть масла через сверления в распределительном диске 7 поступает под лопасти, увеличивая силу их прижатия к статору. За один оборот ротора каждая лопасть осуществляет два цикла всасывания и нагнетания, поэтому насос в характеристике назван двойного действия.

2 режим - работа с большой частотой вращения ротора (срабатывает перепускной клапан). При увеличении частоты вращения вала насоса масло, в соответствии с рисунком 153, находящееся в нагнетательной полости, не успевает пройти через дросселирующее отверстие в крышке насоса 5, поэтому создается перепад давлений в полости нагнетания и ступенчатом сверлении в крышке. Под действием перепада давления открывается перепускной клапан 6 и часть масла из нагнетательной полости перепускается во всасывающую через коллектор 2.

3 режим - работа при повышении давления в гидросистеме до порога срабатывания предохранительного клапана (7,5-8,5 МПа). При увеличенном сопротивлении повороту управляемых колес в силовом цилиндре, трубопроводах, распределителе и ступенчатом сверлении в крышке насоса 5, в соответствии с рисунком 153, растет давление. Это давление передается по каналу малого диаметра в крышке в полость пружины перепускного клапана 6. Когда величина давления превышает порог срабатывания предохранительного клапана (7,5-8,5 МПа), предохранительный клапан откроется и давление в полости пружины снизится. Под действием перепада он откроется и часть масла перепускается через коллектор 2 во всасывающую полость насоса, дальнейшего нарастания давления не происходит.

Масло, возвращающееся из распределителя в бачок, в соответствии с рисунком 158, поступает внутрь фильтра 2 и, проходя через сетку фильтрующего элемента, очищается от механических примесей. В случае засорения фильтрующего элемента внутри фильтра начинает нарастать давление, которое, преодолев усилие пружины под крышкой бачка, откроет перепускной клапан 8. Неочищенное масло проходит в бачок.

Распределитель.

Характеристика: золотникового типа, осевого перемещения с реактивными плунжерами

Установка и крепление(в соответствии с рисунком 159):крепится болтами к картеру рулевого механизма.

 

Рис.159. Распределитель рулевого усилителя:

1;6 – упорный подшипник; 2;8 – подвижное кольцо плунжеров; 3 – плунжер; 4 – корпус золотника; 5 – золотник; 7 – крышка корпуса золотника; 9 – пружина плунжеров; 10 – вал рулевого управления

 

Распределитель состоит из:корпуса 4 с крышкой 7, золотника 5, реактивных плунжеров 3 (12 шт.), пружин плунжеров 9 (6 шт.), упорных подшипников 1 и 6, подвижных колец 2 и 8, обратного клапана.

Корпус 4, в соответствии с рисунком 159, состоит из алюминиевого сплава и крепится болтами к картеру рулевого механизма через уплотнительную прокладку. С другой стороны к корпусу крепится крышка 7 также через уплотнительную прокладку. В корпусе выполнено семь осевых сверлений. В центральном, большого диаметра, устанавливается и перемещается золотник 5. В периферийных сверлениях малого диаметра устанавливаются попарно реактивные плунжеры 3. Между каждой парой плунжеров устанавливаются пружины 8. На наружной поверхности корпуса выполнены штуцеры для подвода масла от насоса, отвода масла к бачку и соединения с полостями силового цилиндра. Штуцеры каналами соединяются с внутренней полостью корпуса. Во внутреннем (центральном) сверлении корпуса выполнены пять кольцевых проточек.

Центральная проточка через полости пружин реактивных плунжеров связана с подводящей магистралью от насоса, две средние – с полостями силового цилиндра: передняя (по ходу машины) – со штоковой полостью (подпоршневой), задняя – с надпоршневой, а крайние проточки с магистралью слива масла в бачок насоса. На торцовых поверхностях корпуса выполнены углубления глубиной 2,08-2,27 мм, кромка которых проходит по центру отверстий для реактивных плунжеров. Наличие этих углублений позволяет золотнику перемещаться внутри корпуса в осевом направлении.

Золотник 5 изготовлен из стали и имеет три кольцевых гребня. Наружный диаметр гребней точно подбирается по внутреннему диаметру корпуса. Кромки гребней острые, служат для перекрытия каналов при работе усилителя. На вал рулевого управления 10 золотник устанавливается с зазором, промежуток между золотником и валом является частью сливной магистрали при повороте налево. Золотник распределителя с помощью двух подвижных колец 3, двух упорных шариковых подшипников 1 и 6, распорной втулки и гайки с шайбой плотно (неподвижно) закреплен на валу рулевого управления 10 и может перемещаться только в пределах и вместе с перемещением вала, т.е. на 2,08-2,27 мм в каждую сторону (4,16-4,54 мм от крайнего до крайнего положения).

Стальные реактивные плунжеры 3 установлены в осевых периферийных сверлениях корпуса так, что своими наружными торцами они в нейтральном положении рулевого колеса постоянно прижаты к торцам картера рулевого механизма и крышки корпуса и, одновременно, подвижным кольцам распределителя. Такая установка позволяет фиксировать золотник в нейтральном положении. Межплунжерное пространство сообщается с нагнетательной магистралью, поэтому, помимо пружин, на плунжеры постоянно воздействует давление масла.

Обратный клапан служит для перепуска рабочей жидкости между полостями силового цилиндра при движении с неисправным насосом усилителя. Клапан представляет собой подпружиненный шарик и установлен в корпусе распределителя. При работе насоса усилие пружины вместе с давлением масла плотно прижимают шарик к седлу, и клапан не работает. Когда усилитель не работает, то при повороте колес рабочая жидкость из уменьшающейся полости силового цилиндра перетекает в сливную магистраль, в которой несколько повышается давление. Это давление, воздействуя на шарик, сжимает пружину и, рабочая жидкость через образовавшуюся щель проходит в центральную проточку корпуса и далее в увеличивающуюся полость силового цилиндра.

Работа распределителя. При повороте рулевого колеса, например, влево, вал рулевого управления вращается вместе с червяком. Усилия, возникающие в зацеплении червяка с сектором, вызывают перемещение вала в осевом направлении на величину установочного зазора 2,08-2,27 мм в сторону роликового цилиндрического подшипника, т.е. вниз. Вместе с валом, в соответствии с рисунком 159, перемещается золотник 5. Передняя кромка центрального гребня перекрывает проход масла в подпоршневую полость силового цилиндра, одновременно увеличивая зазор с кромкой центральной кольцевой проточки корпуса позади гребня, увеличивая поступление масла в не подпоршневую полость силового цилиндра. Задний гребень своей передней кромкой прерывает связь подпоршневой полости со сливом. Задняя кромка переднего гребня отходит вперед, увеличивая проходное сечение канала, связывающего подпоршневое пространство цилиндра со сливом.

При повороте направо все происходит в зеркальном отображении.

При нейтральном положении рулевого колеса золотник, в соответствии с рисунком 159, под действием реактивных плунжеров 3 устанавливается в нейтральное положение, при этом все кольцевые проточки связаны друг с другом. Масло от насоса проходит через распределитель на слив.

Силовой цилиндр служит для преобразования энергии давления жидкости в механическую работу. Силовой цилиндр корпусом крепится к переднему кронштейну правой передней рессоры, а штоком – к правому рычагу поворотного кулака и включает в себя (в соответствии с рисунком 160):корпус с наконечником 1, поршень 5, шток 14 с наконечником 13, уплотнение штока 6, 7, 8, 9, защитную муфту 11.

 

Рис.160. Силовой цилиндр:

1 – корпус с наконечником цилиндра; 2 – уплотнительное кольцо; 3 – гайка наконечника; 4 – цилиндр; 5 – поршень; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – опорное кольцо; 8 – манжета; 9 – нажимное кольцо; 10 – гайка; 11 – защитная муфта; 13 – наконечник штока, 14 – шток

 

Корпус 1, в соответствии с рисунком 160, составной, состоит из собственно цилиндра, наконечника и корпуса уплотнения штока. Внутренняя поверхность цилиндра тщательно шлифуется. На наружной поверхности выполнены резьбовой участок, на который наворачивается наконечник и от самоотвинчивания стопорится контргайкой. В наконечнике корпуса силового цилиндра устанавливается шарнир, аналогичный шарнирам рулевых тяг, и штуцер подвода масла к подпоршневой полости. Между наконечником и цилиндром устанавливается уплотнительное кольцо. На другой конец цилиндра напрессовывается и обваривается корпус уплотнения штока, в котором выполнен штуцер подвода масла в подпоршневую (штоковую) полость. В центральном осевом сверлении корпуса уплотнения запрессована втулка.

Уплотнение штока, в соответствии с рисунком 160, устанавливается после втулки и последовательно, по мере установки, включает: уплотнительное кольцо 6, опорное стальное кольцо 7, три резиновых манжеты 8, нажимное кольцо 9.

После сборки весь пакет уплотнения стягивается гайкой 10, вворачиваемой в сверление корпуса уплотнения.

На наружную поверхность корпуса уплотнения устанавливается резиновая гофрированная муфта 11 и фиксируется хомутом. Муфта защищает шток от загрязнения, а уплотнение – от повышенного износа. Другой конец муфты крепится к наконечнику штока 13.

Поршень 5 – стальной, на наружной шлифованной поверхности имеет две кольцевых проточки для установки уплотнительных колец. На штоке поршень крепится гайкой, которая после затяжки шплинтуется.

Шток поршня 14 полированный, может изменять длину за счет наворачивания или сворачивания наконечника. Резьбовой наконечник фиксируется стяжным болтом. Шарнир наконечника аналогичен шарнирам рулевых тяг.

Работа силового цилиндра. При подаче масла под давлением в надпоршневую полость, поршень 5, в соответствии с рисунком 160, начинает передвигаться в сторону корпуса уплотнения и через шток 14 воздействует на рычаг поворотного кулака и осуществляет поворот колес влево. Масло из подпоршневой полости вытесняется в распределитель и далее на слив в бачок.

При подаче давления в подпоршневую полость действие аналогично, поршень движется к наконечнику корпуса и через шток поворачивает колеса вправо. При равенстве давлений под поршнем и над поршнем, последний неподвижен.

Действие рулевого управления.

Прямолинейное движение. При движении автомобиля прямо водитель удерживает рулевое колесо и управляемые колеса для прямолинейного движения.

 

Рис.161. Действие рулевого усилителя:

а – прямолинейное движение; б – поворот налево; в – поворот на право; г – неисправен насос

 

Под действием реактивных плунжеров, в соответствии с рисунком 161а, золотник распределителя находится в нейтральном положении. Масло, поступающее от насоса, через щели между золотником и корпусом проходит на слив. Обе полости силового цилиндра находятся под одинаковым давлением. Детали рулевого управления неподвижные.

Поворот налево.Водитель поворачивает рулевое колесо влево. Вращение колеса через рулевой вал и карданную передачу передается валу рулевого управления, вместе с которым начинает вращаться и червяк.

Вращение червяка передается на сектор, возникающие в зацеплении червяка с зубьями сектора силы вызывают смещение вала рулевого управления вниз на величину 2,08-2,27 мм, при этом вал, червяк и сектор продолжают вращаться и вращать вал сошки. Вращение от вала сошки передается на сошку, которая перемещаясь, тянет за собой продольную рулевую тягу, усилие от которой передается на левый рычаг поворотного кулака. Под действием этого усилия поворотный кулак, а вместе с ним цапфа и колесо поворачивается влево. Поворотный кулак через рычаг рулевой трапеции и поперечную тягу воздействует на рычаг рулевой трапеции и поворотный кулак правого колеса, вызывая его поворот влево.

Одновременно с работой механических частей после смещения вала рулевого управления, а с ним и золотника распределителя, в соответствии с рисунком 161б, жидкость под давлением начинает поступать в надпоршневую полость силового цилиндра. Поршень со штоком выдвигается из корпуса и, воздействуя на рычаг правого поворотного кулака, также вызывает его поворот. Таким образом, на правом поворотном кулаке происходит сложение (суммирование) усилий рулевого усилителя и водителя.

После того, как водитель остановит рулевое колесо, все детали, осуществляющие передачу движения механическим путем, остановятся в том положении, в которое переместились до момента остановки. Это значит, что золотник также остается смещенным, а, следовательно, масло продолжает поступать в надпоршневую полость силового цилиндра усилителя и своим давлением смещать поршень, шток и поворотный кулак. Правое колесо продолжает поворачиваться. Через правый рычаг рулевой трапеции, поперечную тягу, левый рычаг рулевой трапеции передается усилие на левый поворотный кулак и левое колесо также продолжает поворачиваться. Поворот левого колеса через рычаг левого поворотного кулака, продольную тягу и сошку передается на сектор. Поворот сектора вызывает перемещение червяка с валом рулевого управления, и, следовательно, золотника вверх. Золотник устанавливается в нейтральное положение, давление в обеих полостях силового цилиндра выравнивается, и поворот управляемых колес прекращается. Это явление происходит в доли секунды и поэтому не замечается водителем.

Строгое соответствие каждому углу поворота рулевого колеса определенного угла поворота управляемых колес называется кинематическим следящим действием рулевого управления или просто кинематическим слежением. Как видно из вышеуказанного, кинематическое следящее действие осуществляется за счет обратной связи между правым поворотным кулаком и валом рулевого управления (золотником рулевого усилителя).

Если по каким-либо причинам поворот колес затруднен (например, глубокая колея в тяжелом грунте), то количество (объем) поступающего масла в надпоршневую полость перестает соответствовать увеличению объема полости из-за перемещения поршня. Поршень запаздывает и в полости силового цилиндра повышается давление, и чем больше сопротивление повороту управляемых колес (перемещению поршня), тем большее давление развивается в надпоршневой полости. Это давление передается к распределителю и насосу. Давление масла, увеличившееся в полости между реактивными плунжерами, воздействует на шесть задних плунжеров, утопленных в корпус при смещении золотника задним подвижным кольцом, и стремится вернуть подвижное кольцо и вал рулевого управления в исходное положение, а если поворот еще только начинается – препятствует смещению вала рулевого управления и золотника. Поэтому водителю приходится прикладывать к рулевому колесу повышенное усилие, тем большее, чем больше сопротивление повороту и давление масла в гидросистеме рулевого усилителя.

Пропорциональность усилия на рулевом колесе сопротивлению повороту управляемых колес называется силовым следящим действием рулевого управления или силовым слежением, «чувством дороги». Силовое слежение рулевого управления автомобиля Урал обеспечивают реактивные плунжеры.

Поворот направо. Действие рулевого управления, в соответствии с рисунком 161в, аналогично, только направление перемещения и вращение деталей меняется на противоположное.

Действие рулевого управления при внезапном разрыве шины одного из управляемых колес. При внезапном разрыве шины, например, правого колеса, у него мгновенно и значительно уменьшается радиус, в то время как у левого колеса он остается прежним. На управляемых колесах возникает поворачивающий момент, действующий в сторону неисправного колеса и стремящийся повернуть колеса вправо.

Величина момента тем больше, чем выше скорость движения автомобиля и больше разность радиусов колес. Стремление к повороту правого колеса вправо через рулевой привод передается на сошку, ее вал и сектор, который стремится повернуться против часовой стрелки, если смотреть со стороны сошки, и сместить червяк с валом вниз. Смещение червяка с валом рулевого управления вызовет перемещение золотника вниз и подачу масла под давлением в полость над поршнем, то есть для поворота налево, что препятствует стремлению управляемых колес повернуться вправо, и чем больше будет поворачивающий момент, тем сильнее рулевой усилитель противодействует этому моменту.

Таким образом, рулевой усилитель повышает безопасность движения, помогая водителю удержать автомобиль на своей полосе движения при внезапном разрыве шины одного из управляемых колес.

Усилитель поможет только в случае, когда водитель держит рулевое колесо, не давая ему поворачиваться. Если водитель отпустил или слабо держит рулевое колесо, то автомобиль не сохранит прежнюю траекторию движения.

Действие рулевого управления при отказе насоса рулевого усилителя. Рулевая колонка, рулевой механизм и рулевой привод работают в этом случае в обычном режиме, но с увеличенной нагрузкой. Масло, вытесняемое из уменьшающейся полости силового цилиндра, в соответствии с рисунком 161г, поступает в сливную магистраль и в ней несколько поднимается давление. В другой полости объем увеличивается и создается некоторое разрешение, и оно передается в нагнетательную магистраль распределителя. Под действием перепада давлений откроется обратный клапан, и масло будет перетекать из одной полости силового цилиндра в другую, тем самым, уменьшая сопротивление повороту колес и усилие на рулевом колесе.

Основные неисправности рулевого управления приведены в таблице 15.

Таблица 15