Усилители рулевого управления: основные функции

Управляемые колеса поворачиваются от усилия, прикладываемого к рулевому колесу. В случае значительного веса, приходящегося на колеса, усилия к рулю требуется прикладывать соответственно большие. Для того, чтобы у любого человека, управляющего автомобилем, это могло в принципе получиться, да еще и максимально комфортно, были сконструированы соответствующие усилители. Вначале их использовали только в большегрузных автомобилях, автобусах, однако со времени стали устанавливать и в легковых автомобилях. При помощи усилителя обеспечивается точность и быстро управления, что особенно актуально при развивании автомобилем больших скоростей. Усилитель также снимает излишнее напряжение непосредственно с водителя, а с технической точки зрения еще и гасит некоторых удары от дорожных неровностей, помогает стабилизировать и удерживать автомобиль на дороге при неисправностях подвески либо повреждениях шин.

В основе работы усилителя могут использоваться:

- гидравлика,

- пневматика,

- электричество.

По принципу действия усилители подразделяются на адаптивные и неадаптивные. Адаптируется в данном случае необходимое для управления колесами усилие к имеющейся скорости автомобиля. На малой скорости и усилие для поворота потребуется незначительное.

Неадаптивный усилитель состоит из следующих компонентов:

Источника энергии (как правило, двигатель автомобиля);
Силового элемента. Технически именно он создает дополнительное усилие, когда рулевое управление работает;
Управляющего элемента. Он регулирует работу силового элемента: контролирует его включение и выключение.

В адаптивном усилителе дополнительно присутствует датчик контроля скорости, подключенный к нему электронный блок управления и непосредственно исполняющее устройство (чаще электрогидравлическое).

Принцип работы гидравлики

Рулевое управление, в составе которого гидравлический усилитель, работает так: насос питается энергией двигателя, при этом он повышает давление в цилиндре, поршнем которого служит рулевая рейка (в механическом управлении) либо гайка (в управлении «винт-гайка-рейка-сектор»). В случае с гайкой, когда усилие прикладывается к рулевому колесу, золотник на вале смешается. В результате определенные каналы, через которые может пройти жидкость, оказываются перекрытыми. Таким образом обе полости гидроцилиндра соединяются.

Возможен вариант электрогидроусилителя. В его конструкции в качестве источника энергии предусмотрено использование аккумуляторной батареи автомобиля, соответственно его работа возможна, когда двигатель автомобиля не работает.

Существуют также усилители рулевого управления, в который гидравлическая компонента отсутствует. Источником энергии в них будет электродвигатель, а управление производится при помощи электронного блока. Такая конструкция занимает мало места, экономно расходует энергию, позволяет точно настраивать необходимые параметры, а также является высоко надежной. Однако пока они применяются лишь на легких автомобилях из-за недостаточно высокого напряжения бортовой электрической сети.