Механизм рулевой зил-130,431410 (гарантия)

Устройство и работа гидроусилителя руля — ГУР

Современные гидроусилители интегрируются в рулевой механизм своим исполнительным механизмом. А в качестве рабочей жидкости применяют трансмиссионное масло ATF.

На рисунке представлен реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Расположение поршня гидроусилителя зависит от крепления тяг. Если тяги крепятся по бокам, поршень размещен посередине корпуса. Поршень может располагаться сбоку, если тяги крепятся к центральной части.

Насос гидроусилителя располагается на силовом агрегате и приводится в действие от ремня коленчатого вала. Насос ГУР предназначен для создания давления масла в системе и его циркуляции (простым языком для перекачивания масла из бачка в распределитель), с давлением от 50 до 10 атм.

Распределитель предназначен для распределения рабочей жидкости по системе (т.е. дозировано улучшает поворот управляемых колес в зависимости от усилия на руле). Распределители бывают роторные и осевые, которые отличаются движением золотника.

Осевой золотник — если золотник распределителя движется поступательно.

Роторный золотник – если золотник осуществляет вращательное движение.

В этом случае используют специальное мониторинговое устройство — торсион, который встраивается в разрез рулевого вала.

Гидроцилиндр – элемент гидроусилителя, который приводит в действие поршень со штоком, повышая давления масла в системе.

Соединительные шланги – предназначены для хода рабочей жидкости по системе.

Рабочая жидкость — масло, с помощью которого обеспечивается передача усилия к гидроцилиндру от насоса.

Бачок. Емкость с фильтром для хранения и очистки рабочей жидкости.

Как работает торсион

Если автомобиль движется прямо, никаких усилий к рулевому колесу прикладывать не надо, поэтому торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя перекрыты, масло течет в бачок. Когда же автомобиль поворачивает, возникает сопротивление, сопротивление передается и торсион закручивается еще сильнее, пропорционально прикладываемому усилию к рулевому колесу. Золотник открывает дозирующие каналы, и масло начинает поступать в исполнительное устройство. Если рулевое колесо повернуто до упора, открываются предохранительные клапана, давление масла сбрасывается.

Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля

Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами). При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес.

Сервомеханизмы

Сервомеханизм является разновидностью гидравлического усилителя рулевого управления. Применяются сервомеханизмы на гусеничной технике для уменьшения усилия, прилагаемого на рычаг управления при повороте.

Устройство сервомеханизма трактора Т — 130:

Принцип работы сервомеханизма трактора Т — 130: При прямолинейном движении — отверстия в поршнях открыты и масло через них уходит от насоса на слив. При повороте — усилие от рычага передаётся толкателю. Толкатель прижимается к поршню, закрывает отверстие в поршне и давит на него. Перед поршнем начинает возрастать давление, за счёт него смещается плунжер и закрывает канал ко второму поршню. Так как масло теперь поступает только к закрытому поршню, давление возрастает настолько, что начинает смещать поршень, от поршня усилие передаётся на рычаг-валик-рычаг-вилка. При отпускании рычага — отверстие в поршне открывается, масло уходит на слив, давление падает, и все детали возвращаются в исходное положение.

Устройство

Конструкция этого автомобиля включает в себя такие механизмы и детали, как:

1. Электрооборудование, отвечающее за световую и звуковую сигнализацию, ближний и дальний свет и т.д.
2. Трансмиссию, которая представляет собой ходовую часть транспортного средства.
3. Механизм рулевого управления и пневматическая подвеска ЗИЛа.
4. Силовой агрегат, оснащенный карбюратором, насосным элементом и жидкостной системой охлаждения.
5. Механизм торможения независимого типа. Система представлена вспомогательным, стояночным и рабочим тормозом.
6. Механизм сцепления, колеса и шины транспорта.
7. Пневматическая система, в которую входит компрессор, штуцер, хомут и шланги.
8. Кабина водителя и грузовая платформа.

Электрооборудование

Схема электрооборудования цветная и с описанием есть в руководстве по ремонту транспорта.

Отрицательные клеммы всех электрических приборов и устройств ЗИЛа подключены к массе автомобиля. Номинальное напряжение в цепи проводки составляет 12 В. Электросхема представлена проводами низкого напряжения ПГВА и проводами высокого напряжения ПВВ.

Если обрыв произошел на проводах низкого напряжения, то можно обмотать место повреждения изоляционной лентой. Если обрыв произошел на проводах высокого напряжения, их следует заменить, т.к. они не подлежат ремонту. Для определения обрыва рекомендуется воспользоваться пробником, оборудованным контрольной лампой.

КПП

Трансмиссия включает в себя следующие элементы:

• вал ведущего типа;
• подшипник;
• стопорные и уплотнительные кольца;
• фиксирующий пружинный механизм;
• зубчатые колеса;
• вилка переключения скоростей;
• втулка;
• пробка контрольно-заливочного отверстия;
• осевое устройство промежуточного рычага;
• ведомый вал;
• спидометр;
• штифт.

Коробка передач оборудована шестернями, необходимыми для включения второй, третьей и четвертой передачи.

Сборка механизма после проведения ремонтных работ осуществляется только при отключенном силовом агрегате.

Передаточные числа механизма:

• первая передача — 6,45;
• вторая передача — 3,56;
• третья передача — 1,98;
• четвертая передача — 1,275;
• пятая передача — 1,00.

Рулевое управление

Рулевое управление ЗИЛа состоит из:

• насоса гидравлического усилителя;
• бака;
• шланга низкого давления насосного элемента;
• рулевой колонки управления;
• переключателя;
• карданного вала;
• крепежных элементов;
• картера;
• рейки;
• клина, который нужен для крепления карданного вала;
• контактного устройства;
• трубы высокого давления;
• сошки;
• масляного радиатора.

Гидравлический усилитель рулевого механизма дает возможность снизить уровень нагрузки и усилия, которое прикладывается для поворота передних колес транспорта. Это устройство способствует смягчению ударов во время езды по бездорожью и позволяет сохранить контроль над управлением автомобиля, если произошел разрыв шины переднего колеса.

Кузов

Габариты и объем кузова:

• длина — 6675 мм;
• высота — 2400 мм;
• объем — 5 м3 .

Допустимый угол подъема самосвальной платформы составляет 50°. Разгрузка может осуществляться назад, в правую или левую сторону. Площадь платформы составляет 8,7 м2 , а параметры — 2325-3752 мм.

Конструкция кузовной части транспортного средства включает в себя:

• борта;
• крепежные элементы;
• основание;
• шпингалеты;
• натяжные петли;
• продольный брус;
• раму;
• хомут;
• брызговик;
• кронштейн и болт кронштейна;
• вспомогательный брусок.

Общее количество бортов — 6. Основание конструкции выполнено из прочного металла, есть возможность установки тента. Настил на основании выполнен из дерева, а борта представлены в виде профилированных панелей, которые изготовлены из листовой стали.

Характеристика

Гидроусилитель руля в автомобиле ЗИЛ-131 или 130 ставится с целью снижения усилий, который должен прикладывать водитель в ходе управления автомобилем. Предназначение ГУР также заключается в обеспечении улучшенной маневренности, безопасности во время езды, а также разгрузки руля от вибраций и ударов. Если ГУР выходит из строя, эксплуатация автомобиля будет возможной, поскольку руль продолжит работать, но управление будет более затрудненным.

Система ГУР состоит из следующих элементов:

• насоса;
• расширительного бачка, куда заливается масло;
• патрубок низкого давления;
• магистраль высокого давления;
• рулевая колонка;
• контактный узел сигнала;
• подрулевой переключатель поворотников;
• карданный шарнир;
• карданный вал;
• рулевое устройство;
• сошка.

Конструкция системы ГУР в автомобиле ЗИЛ-130

Работа гидроусилителя рулевого привода автомобиля ЗИЛ-4331:

a — нейтральное положение; б — перемещение золотника вправо; в — перемещение золотника влево; 1 и 7 — перепускные клапаны; 2 — сапун; 3 и 4 — сетчатые фильтры; 5 — коллектор; 6 — насос; 8 — предохранительный клапан; 9 и 10 — демпфирующие отверстия; 11 — калиброванное отверстие; 12 — шариковый клапан; 13 — реактивный плунжер; 14 — золотник; 15 — винт механизма рулевого управления; 16 — вал сошки; 17 — картер механизма рулевого управления.

Если водитель перестает поворачивать рулевое колесо, то прекращается и поворот управляемых колес, так как винт перестает вращаться и поступающая в картер механизма рулевого управления жидкость перемешает поршень-рейку с винтом и золотником в исходное среднее положение, при котором прекращается действие жидкости на поршень-рейку.В работе гидроусилителей автомобилей марок «ЗИЛ» и «КамАЗ» много общего, но конструкция гидроусилителя автомобилей марки «КамАЗ» имеет некоторые особенности. Распределитель расположен впереди углового редуктора. В центральном отверстии распределителя размещен золотник, вокруг которого в трех сквозных отверстиях расположено по два цилиндра с центрирующей пружиной между ними, а в трех глухих отверстиях расположено по одному плунжеру с пружиной. Наличие трех плунжеров в глухих отверстиях объясняется следующим. Жидкость, находящаяся в корпусе углового редуктора, действует на три торца реактивных плунжеров, находящихся в сквозных отверстиях, а также на кромку сечения винта по месту его уплотнения, а в полости слева под передней крышкой действуют лишь на торцы трех плунжеров. Чтобы обеспечить одинаковое реактивное усилие на рулевом колесе от давления жидкости при повороте как направо, так и налево со стороны углового редуктора расположены три дополнительных плунжера, общая площадь которых равна площади кромки сечения винта.В одном из плунжеров встроен обратный клапан, который при отказе гидросистемы соединяет между собой магистрали высокого и низкого давления, обеспечивая работу рулевого управления без усилителя. Предохранительный клапан соединяет магистрали нагнетания и слива при давлении жидкости свыше 8 МПа, предохраняя насос от перегрева, а детали от перегрузок. Размещение предохранительного клапана в отдельной бобышке облегчает его регулировку и ремонт.Отдельный гидроусилитель автомобиля МАЗ. Распределитель крепится к корпусу шаровых шарниров и силового цилиндра. Внутри корпуса распределителя имеются три кольцевых канавки: две крайние соединены между собой каналом и с магистралью нагнетания, средняя сообщает магистраль слива с бачком насоса. Две кольцевые канавки золотника соединяются каналами (Одна — с левой, другая — с правой стороны) с реактивными камерами, представляющими собой замкнутую полость. Шаровые пальцы сошки и продольной рулевой тяги закреплены в корпусе шаровых шарниров. Этот корпус фланцем скреплен с корпусом золотника. Шаровые пальцы зажаты пружинами между сферическими сухарями пробкой и регулировочной гайкой. Сухари удерживаются от вращения штифтами, а шаровые пальцы в сухарях могут поворачиваться в некоторых пределах. Внутри корпуса шаровых шарниров в осевом направлении может перемещаться стакан с закрепленным в нем шаровым пальцем сошки. Со стаканом перемещается и золотник, жестко соединенный с ним болтами. На корпус шаровых шарниров навернут силовой цилиндр, в котором помещен поршень со штоком. С одной стороны полость цилиндра закрыта пробкой, а с другой — крышкой. На конце штока имеется головка для его крепления в кронштейне рамы. Полости цилиндра, разделенные поршнем, соединены трубопроводами с каналами в корпусе распределителя, выходящими в полость между кольцевыми проточками. 

Типы конструкций усилителей рулевого привода

Первый тип — элементы расположены близко к рулевому колесу — высокая чувствительность, минимальная длина трубопроводов, компактность (автомобили марок «ЗИЛ», «КамАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Второй тип — силовой цилиндр и распределитель далеко от механизма рулевого управления, который установлен автономно — чувствительность ухудшается, большая длина трубопроводов (автомобили марок «МАЗ», «КрАЗ»).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Третий тип — автономное расположение всех элементов — чувствительность хуже, большая длина трубопроводов, но удобна в обслуживании (автомобиль ГАЗ).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ -РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Четвертый тип — механизм рулевого управления соединен с распределителем — чувствительность хорошая, большая длина трубопроводов (автомобиль Урал-4320).

СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР — РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ/РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Встроенный гидроусилитель автомобиля ЗИЛ. Корпус распределителя крепится к промежуточной крышке картера механизма рулевого управления. Золотник распределителя крепится между упорными шариковыми подшипниками на винте. Золотник представляет собой цилиндр с двумя проточками. Упорные шарикоподшипники стянуты гайкой с подложенной под нее конической пружиной шайбой, обращенной вогнутой стороной к шарикоподшипнику. Длина золотника больше отверстия для него в корпусе распределителя, вследствие чего золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении примерно на 1 мм в каждую сторону от среднего положения. Шесть реактивных пружин с реактивными плунжерами с каждой стороны. Пружины стремятся удержать золотник в среднем (нейтральном) положении. Если возникающая при вращении винта осевая сила больше силы предварительного сжатия реактивных пружин, то винт и золотник смещаются вправо или влево (на 1 мм) в зависимости от направления вращения винта, сообщая одну из полостей картера (силового цилиндра) механизма рулевого управления с магистралью высокого давления, а другую со сливным каналом. Масло под давлением (в современных усилителях используется давление 7—15 МПа) воздействует на тот или другой торец поршня рейки, создавая дополнительное усилие, способствующее повороту вправо или влево управляемых колес. При среднем (нейтральном) положении золотника жидкость из наcoca, заполнив обе полости силового цилиндра, вытекает через золотник в бачок гидронасоса.При повороте вправо винт, выкручиваясь из поршня-рейки, вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, стремится сдвинуться в осевом направлении. Как только сдвигающая сила будет больше силы предварительно сжатых пружин реактивных плунжеров, золотник переместится вправо, соединяя магистраль высокого давления с полостью вправо от поршня, а полость слева от поршня со сливным каналом. Поршень-рейка перемещается под действием усилий, возникающих при выкручивании винта и от давления жидкости.В случае поворота колес автомобиля влево золотник под аналогичным воздействием перемещается также влево, соединяя полость слева от поршня с магистралью высокого давления, а полость справа от поршня со сливным каналом.Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышение давления в рабочей полости картера и под реактивными плунжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положение. Одновременно с этим возрастает и усилие на рулевом колесе, благодаря чему у водителя возникает «чувство дороги». 

Принцип работы гидроусилителя

При повороте руля, происходит перемещение золотника. Переместившись, он перекрывает сливную магистраль и в одну из полостей цилиндра под давлением подается рабочая жидкость. В это же время поршень и шток под воздействием на них давления жидкости поворачивают колеса и корпус распределителя в сторону движения золотника. Корпус распределителя настигает золотник лишь тогда, когда тот прекращает свое движение.После этого поворот считается выполненным. После поворота (руль устанавливается в прямолинейное положение) и золотник возвращается в нейтральное положение и открывается магистраль для слива жидкости.

Модификации

Существует несколько модификаций этого транспортного средства. Например, модель 130А — тягач бортового типа, оборудованный гидравлическим усилителем руля, тягово-сцепным механизмом, пневматическими выводами и комбинированным тормозным краном.

Модификация 130Г — это самосвал с удлиненной платформой и двухсекционными боковыми бортами.

Модель 130В — это транспорт с укороченной колесной базой, как и модель 130ВТ, которая оснащена удлиненным задним мостом.

130Д — это шасси, которое устанавливается на строительные самосвалы с укороченной колесной базой, а модель 130Б подходит для сельскохозяйственной техники, колесная база которой не превышает 3800 мм.

До 1977 г. выпускалась модель 130-66 с грузоподъемностью 5000 кг, на ее смену пришла модификация 130-76, у которой грузоподъемность была увеличена до 6 000 кг.

Устройство и принцип работы

Чугунный корпус ГУРа МТЗ 80 (82) размещён на переднем брусе рамы между передней фронтальной стенкой капота и радиатором охлаждения дизеля машины. Узел представляет собой механизм с червячным редуктором, оснащённый автономной гидросистемой с золотником управления потоками рабочей жидкости, шестерёнчатым гидронасосом левого вращения НШ-10-Л-У ГОСТ 8753-71, силовым цилиндром двухстороннего действия и предохранительным клапаном. Гидронасос системы приводится от шестерни газораспределения двигателя.

Устройство ГУР

В корпусе усилителя установлен червяк, связанный витками с сектором и свей торцевой частью с золотником распределителя узла. На концах золотника стоят упорные подшипники, в которые под давлением пружин упираются плунжеры. Одновременно наружными сторонами плунжеры упираются в корпусные детали распределителя. Плунжеры и пружины через подшипники удерживают золотник в нейтральном положении. При вращении рулевого колеса червяк витками начинает передвигать сектор, поворачивая вал сошки. Возникающее сопротивление колёс передаётся через механизм на червяк, образуя усилие, передвигающее его в осевом направлении вперёд или назад в зависимости от направления поворота. Своим смещением червяк взаимодействует с золотником распределителя узла передвигая его относительно оси . Таким образом, золотник управляет потоками масла под давлением. При движении прямо золотник распределителя подпружиненный пружинами стоит в нейтральном положении, давление подаваемое насосом, сбрасывается в корпус усилителя, являющийся гидробаком системы.

Схема работы распределителя при повороте вправо и влево

Вращением рулевого колеса червяк перемещает золотник, открывающий своими поясками магистрали полостей силового цилиндра. При этом в зависимости от стороны поворота одна полость связана с магистралью, подающей масло под давлением, другая со сливом. Золотник падает давление в полость цилиндра только во время непосредственного вращения рулевого колеса. С остановкой руля червяк перестаёт действовать на золотник распределителя, который под усилием пружин занимает нейтральное положение, сбрасывая масло в сливную полость.

схема ГУР МТЗ

Поршень цилиндра 25 взаимодействует через шток с рейкой 14, связанный с сектором 12. При подаче золотником давления в одну из полостей шток передаёт усилие рейке передвигающий сектор, облегчая вращение вала 28, связанного с сошкой 13. Рабочее давление в гидросистеме равно 2-4 мПа. Поворачивая руль до максимального угла поворота — давление достигает своего максимального значения 8 мПа и ограничивается предохранительным клапаном 7.

Дополнительно узел оборудован датчиком автоблокировки дифференциала размещённый в упоре рейки. В состав устройства входит золотник 21, поворотный кран 18 с маховиком, толкателя и щупа 20. Нерегулируемый редукционный клапан поддерживает в гидросистеме блокировки давление 0,7- 0,9 мПа. Устройство обеспечивает блокировку дифференциала при движении прямо и автоматически выключает её при повороте колёс больше 8 ̊.

Гидроусилитель — что это и зачем

Как вы уже поняли, изначально он создавался для упрощения поворота рулевого колеса на специальных автомобилях, где он затруднен в связи с большим передаточным числом рулевого механизма. Сейчас же это устройство успешно применяется практически на всех автомобилях, делая их маневреннее и отзывчивее на повороты руля.

Практика показала, что применение гидроусилителя сокращает количество оборотов руля и помогает избежать множества аварийных ситуаций, путем резкого маневра в противоположную сторону. Сделать это с обычным рулевым механизмом даже реечного типа достаточно проблематично.

Преимущества и недостатки рулевого усилителя

Основное преимущество усилителя руля – уменьшение требуемого усилия при повороте рулевого колеса (особенно в процессе парковки, когда необходимо совершать большое количество оборотов)

Вторым, но не менее важным преимуществом усилителя руля является важное свойство, обеспечивающее смягчение и ослабление ударов передаваемых от неровностей дороги к рулевому колесу. Представьте, как бы вам мешала вибрация на руле при управлении автомобилем

Важной особенностью усилителя руля является его сбалансированная работа, которая должна обеспечить своевременную передачу усилия от рулевого механизма к рулевому колесу, и в то же время оставить необходимое реактивное усилие на руле, которое позволяет водителю чувствовать автомобиль во время движения. Для достижения оптимальной работы усилителя руля необходимо обеспечить информативность рулевого привода, в тоже время, сохранив не тугое, удобное вращение рулевого колеса

На правильную работу усилителя руля влияют следующие факторы: производительность насоса, углы установки колес, геометрия и параметры передней и задней подвесок, характеристики и состояние шин, жесткость кузова

Для достижения оптимальной работы усилителя руля необходимо обеспечить информативность рулевого привода, в тоже время, сохранив не тугое, удобное вращение рулевого колеса. На правильную работу усилителя руля влияют следующие факторы: производительность насоса, углы установки колес, геометрия и параметры передней и задней подвесок, характеристики и состояние шин, жесткость кузова.

Большинство производителей выбирают комфорт, жертвуя при этом информативностью рулевого механизма. Это объясняется использованием автомобиля в обыденных целях. Но, если вы заядлый автолюбитель, с определенными требованиями к управляемости, любите быструю и экстремальную езду, следует задуматься над этим вопросом более серьезно, правильно расставив приоритеты.

«При движении автомобиля на маленькой скорости руль должен поворачиваться легко, а при высокой скорости рулевое колесо должно быть упругим и информативным».

Для выполнения этой задачи используется специальное устройство – электрогидравлический модулятор давления, который при увеличении скорости получает сигнал, сформированный управляющим блоком, затем по этому сигналу ограничивает давление в рабочем контуре, что ограничивает влияние гидроусилителя на управление автомобилем.