Рулевые усилители

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 большой грузоподъемности и авто­бусов требуется усилие до 400Н 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 вслед-ствие 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 изнашивания шин, более сильному нагружению деталей ру­левого привода и ухудшению стабилизации управляемых колес автомобиля. Кроме того, наличие усилителя на автомобиле требу­ет адаптации водителя.

Виды усилителей и требования к ним. Рулевые усилители применяют на легковых автомобилях, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности и автобусах. Получили распростра­нение гидравлические и пневматические усилители. Принцип действия этих усилителей аналогичен, но в них используется различ­ное рабочее вещество: в гидравлических усилителях – 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 компактны, имеют малое время срабатывания (0,2...2,4с) и работают при давлении 6...10МПа.

Однако гидравлические усилители требуют тщательного ухода и особо надежных уплотнений, так как течь жидкости приводит к выходу 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 только в тяжелых дорожных условиях.

Конструкция пневматических усилителей проще, чем гидравлических, так как используется оборудование тормозной пневматической системы автомобиля. Но они имеют большие габарит­ные размеры, обусловленные невысоким рабочим давлением (0,6...0,8МПа), и значительное время срабатывания (в 5-10 раз больше, чем у гидравлических), что приводит к меньшей точности при управлении автомобилем в процессе поворота.

К рулевым усилителям предъявляют требования, в соответствии с которыми они должны обеспечивать:

– кинематическое следящее действие (по перемещению), т.е. соответствие между углами поворота рулевого колеса и управляе­мых колес;

– силовое следящее действие (по силе сопротивления поворо­ту), т.е. про-порциональность между усилием на рулевом колесе и силами сопротивления повороту управляемых колес;

– возможность управлять автомобилем при выходе усилителя из строя;

– действие только в случаях, когда усилие на рулевом колесе превышает 25...100Н;

– минимальное время срабатывания;

– минимальное влияние на стабилизации управляемых колес

– смягчение и поглощение толчков и ударов, передаваемых от управля-емых колес на рулевое колесо.