ГУР (рулевое управление): устройство, назначение, принцип работы и требования к ГУРу

Все современные автомобили оснащены таким устройством, как усилитель рулевого управления. В бюджетных моделях устанавливается гидравлический механизм, а в более дорогих можно встретит электрический или электрогидравлический. Однако чаще всего встречается именно ГУР. Его главная особенность скрыта в конструкции. Дело в том, что даже при выходе из строя элемента автомобилист не потеряет управление машиной. Наличие ГУРа существенно облегчает жизнь всем автовладельцам. Он упрощает управление транспортным средством, а также снижает усилие, которое необходимо применить для вращения рулевого колеса.

История появления

Первый гидроусилитель руля появился в 1823 году. Его отцом является Роберт Гюрней. В нашей стране о ГУРе заговорили только в 1950 году. Первым отечественным автомобилем, который стал комплектоваться данным элементом, является премиальным по тем временам ЗИЛ-111. Эта машина использовалась для перевозки первых лиц страны, поэтому такой показатель, как комфорт, здесь стоял на первом месте. В настоящее время ГУР используется повсеместно. Сложно представить автомобиль без этого устройства (даже в базовой модификации). Некоторые транспортные средства оснащаются более продвинутыми механизмами – электроусилителями и гидроэлектроусилителями. Однако обычный ГУР все же остается наиболее распространённым. С течением времени конструкция этого элемента дорабатывалась и менялась. Поэтому стоит более подробно рассмотреть устройство современного ГУРа.

Устройство и назначение

ГУР монтируется на рулевой механизм любого типа. Большая часть легковушек комплектуется устройством реечного типа. В таком случае схема ГУРа будет следующей:

• бачок, для залива технической жидкости;
• маслонасос;
• золотниковый распределитель;
• гидроцилиндр;
• соединительные шланги.

Главная функция гидроусилителя – упрощение рулежкой для обеспечения комфорта водителя. Управлять автомобилем с ГУРом очень легко и просто. К тому же автовладельцу не нужно для совершения маневра выполнять полных 5-6 оборотов в сторону поворота. Это очень актуально в плотном городском режиме или на загруженных улицах.

Бачок

В бочок заливается техническая жидкость. Также здесь установлен специальный щуп, с помощью которого можно контролировать уровень масла, и фильтрующий элемент. Техническая жидкость смазывает трущиеся пары механизмов, с его помощью также передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Для защиты от грязи и металлической стружки, которая образуется в процессе эксплуатации, внутри бачка установлена сетка. Если бак выполнен из полупрозрачного пластика, то проверить уровень жидкости можно визуально. В противном случае это делается с помощью щупа.

В некоторых транспортных средствах уровень жидкости в бачке ГУРа можно проверить только после того, как будет запущен силовой агрегат (на короткое время), либо после вращения рулевым колесом несколько раз в разные стороны, когда машина работает на холостом ходу. На щупе или внутри резервуара можно увидеть специальные насечки. Они отражают уровень жидкости, как для «горячего» мотора, так и для «холодного». Также здесь присутствуют отметки «Min» и «Max».

Насос

Основная функция насоса в устройстве ГУРа – это поддержание необходимого давления для циркуляции масла. Он располагается на блоке цилиндров силового агрегата. В действие насос приводится с помощью приводного ремня. Конструкции устройства могут быть разнообразные. Чаще всего в современных машинах встречаются лопастные насосы. У них достаточно высокие КПД и износоустойчивость. Само устройство представляет собой вращающийся ротор с лопастями, помещенный в металлический корпус. В процессе работы лопасти захватывают рабочую жидкость, передавая ее под давлением в распределитель. Затем она поступает в сам гидроусилитель. Масляные насосы бывают двух типов:

• регулируемые – они поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части;
• нерегулируемые – давление поддерживается с помощью редукционного клапана.

Создаваемое насосом давление в системе может достигать 100-150 бар.

Распределитель

Распределитель отвечает за направление потоков рабочей жидкости в нужную полость гидроцилиндра или обратно. Данное устройство находится на элементах рулевого привода либо на рулевом валу. Распределитель состоит из вала, поворотного золотника и торсиона. Он может быть осевым и роторным. В первом случае золотник перемещается поступательно, во втором – просто вращается.

Гидроцилиндр и соединительные шланги

Гидроцилиндр встроен напрямую в рейку. Он состоит из штока и поршня, которые перемещают рейку под действием давления жидкости. Для циркуляции масла между элементами используются специальные соединительные шланги низкого давления.

Принцип работы

Рассмотрим различные режимы работы ГУРа при повороте колес:

• колеса установлены прямо, машина стоит на месте – в этом случае ГУР не работает, а жидкость в нем просто перекачивается между элементами системы;
• начинается вращение рулевым колесом – крутящий момент от руля передается на вал распределителя, а затем переходит на торсион. Последний начинает закручиваться. При этом из-за силы трения поворотный золотник не вращается. Вал распределителя открывает канал для поступления жидкости в одну из полостей ГУРа. Масло давит на поршень, что приводит к перемещению рулевой рейки и, соответственно, повороту колес;
• рулевое колесо не вращается, но его удерживают в повернутом положении – рулевая рейка перемещается и вращает поворотный золотник. Последний выравнивается относительно вала распределителя. Сам распределитель устанавливается в нейтральное положение. Жидкость просто циркулирует в системе и не совершает никакой работы;
• руль выкручен в крайнее положение и водитель его удерживает в нем – самый тяжелый для ГУРа режим. В этом случае циркуляция жидкости сконцентрирована внутри насоса, при этом распределитель не может вернуться в нейтраль. Возникает характерный гул.

Требования к ГУРу

Для обеспечения максимального комфорта современные инженеры предъявляют к гидроусилителю следующие требования:

• надежность устройства;
• бесшумная работа;
• простота в обслуживании и скромные габаритные размеры;
• возможность управления машиной, если ГУР вышел из строя;
• высокая экобезопасность и технологичность;
• плавность и легкость при управлении рулевым колесом;
• небольшой поворотный момент и наличие нейтрального положения;
• обеспечение силового и кинематического следящего действия.

Основные поломки

Так как ГУР – это механизм, рано или поздно он может сломаться. Особенно если учесть, что он постоянно находится в движении. Частота поломок и их серьезность зависит от интенсивности эксплуатации гидроусилителя и его конструкции. На практике, чаще всего «всплывают» следующие неисправности:

• шумит насос;
• ослабевает или изнашивается ремень насоса;
• засоряется фильтрующий элемент в бачке;
• ломается сам насос;
• засоряется клапан насоса;
• недостаточная вязкость у залитой жидкости;
• засоряется гидросистема;
• разгерметизация;
• недостаточно жидкости в бачке.

При возникновении одной из вышеперечисленных неисправностей становится трудно повернуть руль в одну из сторон, сильнее передаются толчки, а также появляются шум и вибрация.

Плюсы и минусы

Несмотря на то, что гидроусилитель весьма распространен, у данного механизма есть как преимущества, так и недостатки. Среди положительных качеств элемента можно выделить:

• легкая управляемость авто, что влияет на усталость водителя;
• смягчение ударов, передающихся на руль при езде по неровному дорожному покрытию;
• улучшенная управляемость и маневренность;
• безопасность автомобиля.

Минусов у ГУРа немного, но все же они есть, а именно:

• необходимо своевременно обслуживать систему;
• гидроусилитель отбирает часть мощности у мотора;
• при его работе увеличивается расход горючего;
• возможно повреждение соединительных шлангов.

Как часто нужно менять жидкость в ГУРе

Эксперты утверждают, что техническая жидкость в гидроусилителе может использоваться на протяжении всего периода эксплуатации транспортного средства. При этом масло требуется периодически менять. Срок зависит от того, как интенсивно эксплуатирует свой автомобиль владелец. Если в год машина пробегает порядка 10 000-20 000 километров, то масло нужно менять раз в 24-36 месяцев. Стоит напомнить, что в результате эксплуатации ГУРа его элементы начинают нагреваться. Это приводит к повышению температуры масла, что ухудшает его свойства. Менять жидкость следует при появлении горелого запаха либо при наличии посторонних частиц. Всего в гидроусилитель заливается около 1,5 литров масла. Измеряются два уровня – горячий и холодный. В первом случае температура масла находится в пределах от 50 до 80 градусов, во втором – от 0 до 30 градусов.