Назначение, способы компоновки и конструкция усилителей рулевого управления.

Рулевым усилителем называется механизм, создающий под давлением жидкости или сжатого воздуха дополнительное усилие на рулевой привод, необходимое для поворота управляемых колес автомобиля.

Усилитель служит для облегчения управления автомобилем, повышения его маневренности и безопасности движения. Он также смягчает толчки и удары дорожных неровностей, передаваемых от управляемых колес на рулевое колесо.

Усилитель значительно облегчает работу водителя. При его наличии водитель прикладывает к рулевому колесу усилие в 2-3 раза меньшее, чем без усилителя, когда, например, для поворота грузовых автомобилей средней и высокой грузоподъемности и автобусов требуется усилие до 400 Н и более. Это весьма существенно. Так как из всей затрачиваемой водителем энергии на управление автомобилем до 50% приходится на рулевое управление.

Маневренность автомобиля с рулевым усилителем повышается вследствие быстроты и точности его действия.

Безопасность движения повышается потому, что в случае резкого понижения давления воздуха в шине переднего управляемого колеса при проколе или разрыве шины при наличии усилителя водитель в состоянии удержать рулевое колесо в руках и сохранить направление движения автомобиля.

Однако наличие усилителя приводит к усложнению конструкции рулевого управления и повышению стоимости, к увеличению износа шин, более сильному нагружению деталей рулевого привода и ухудшению стабилизации управляемых колес автомобиля. Кроме того, наличие усилителя на автомобиле требует адаптации водителя.

Рулевые усилители применяют на л/а, гр/а средней и большой грузоподъемности и на автобусах.. При этом получили распространение гидравлические и пневматические усилители. Принцип действия этих усилителей аналогичен, но в них используется различное рабочее вещество: в гидравлических – масло(турбинное, веретенное), а в пневматических - сжатый воздух пневматической тормозной системы автомобиля.

Гидравлические усилители получили наибольшее применение. Так, из всех автомобилей с усилителями 90% оборудованы гидравлическими усилителями. Они очень компактны, имеют малое время срабатывания (0,2...2,4 с) и работают при давлении 6…10 МПа. Однако требуют тщательного ухода и особо надежных уплотнений, так как течь жидкости приводит к выводу их из строя.

Пневматические усилители в настоящее время имеют ограниченное распространение. Их применяют в основном на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с пневматической тормозной системой. Пневматический усилитель включается в работу водителем и только в тяжелых условиях.

Пневматические усилители проще по конструкции гидравлических, так как используют оборудование тормозной пневматической системы автомобиля. Но они имеют большие габаритные размеры, что связано с невысоким рабочим давлением (0,6…0,8 МПа) и значительное время срабатывания (в 5-10 раз больше, чем у гидравлических), что приводит к меньшей точности при управлении автомобилем в процессе поворота.