Рулевое управление включает в себя рулевой механизм 10 (рис. 1) с встроенным распределителем, колонку 2, рулевое колесо 1, силовой цилиндр 9, насос 3, масляный бак 4, а также шланги.

Для диагностирования работы гидросистемы рулевого управления нужно помнить следующее:

  • - при прохождении нейтрального положения золотником (поворот рулевого колеса влево - вправо от среднего положения) и температуре рабочей жидкости (50± 5)°С давление в напорной магистрали не должно превышать 0,3 МПа (3 кгс/см 2);

Схема компоновки рулевого управления: 1 - рулевое колесо; 2 - рулевая колонка; 3 - насос; 4 масляный бак; 5 - балка передней оси; 6 - поперечная рулевая тяга; 7  тормозной барабан; 8 - продольная рулевая тяга; 9 - силовой цилиндр гидроусилителя; 10 - рулевой механизм

  • - при частоте вращения коленчатого вала 1500 мин -1 и крайнем (левом или правом) положении управляемых колес максимальное давление в напорной магистрали не должно превышать 11 МПа (110 кгс/см 2).

Ось наружной поверхности вкладышей 12 смещена относительно оси отверстия подшипников 13 на величину эксцентриситета «h», что дает возможность регулировать зубчатое зацепление поворотом вкладышей 12.

Регулировка натяга подшипников 1 осуществляется с помощью прокладок 9.

Рулевой механизм: 1 - подшипники; 2 - винт; 3 - корпус; 4 - гайка-рейка; 5 - шарики; 6 - уплотнитель; 7 - торсион: 8 - зубчатый сектор; 9 - регулировочные прокладки; 10 - крышка; 11 - отверстия; 12 - зксцентриковые вкладыши, 13 - подшипник скольжения; 14 - штифт; 15 - крышка клапан ограничения давления); 16 – пробка; 17 - прижим; 18 - упорное кольцо; 19 - крышка; 20 - манжета 21 - гайка

Рулевой механизм со встроенным распределителем и клапаном ограничения давления рабочей жидкости показан на рис. 2.

Рулевой механизм: 1 - регулировочные прокладки; 2 - винт; 3 - гайка-рейка; 4 - корпус; 5 - распределитель; 6 - канал; 7 - сектор; 8,15 - эксцентриковые вкладыши; 9 - штифт; 10,16, 28 - крышка; 11, 29 - подшипники; 12 - отверстие; 13 - клапан ограничения давления; 14 - кольцевая расточка; 17, 27 - боковая грань; 18, 26 - ролик: 19, 25 - рычаг; 20 - шток; 21- гайка; 22 - пробка; 23 - корпус; 24 - контргайка

На автомобилях возможна установка рулевого механизма (рис. 3).

Распределитель гидроусилителя руля — золотникового типа, встроен в рулевой механизм.

В корпусе 6 (рис. 4) золотника имеется три кольцевые расточки C, E, D.

Средняя кольцевая расточка Е соединена с каналом «В» для подвода рабочей жидкости от насоса, а крайние С и D — с каналом А для отвода жидкости на слив.

В трех реактивных камерах корпуса б золотника свободно, с возможностью осевого перемещения, размещены плунжеры 25.

Распределитель гидроусилителя руля: 1 - корпус рулевого механизма; 2,4,11,13 - подшипники; 3 - гайка; 5- кольцо уплотнительное; б- корпус распределителя; 7 - клапан обратный; 8 - шарик; 9 - крышка распределителя; 10,23 - болты; 12 - втулка; 14 - прокладки регулировочные; 15 - манжета; 16 - кольцо стопорное; 17 - кольцо; 18 - вал входной; 19 - штифт; 20 - торсион; 21 - кольцо уплотнительное; 22 - крышка сальника; 24 - прокладка регулировочная; 25 - плунжер; 26 - золотник; 27 - штифт; 28 - винт; А - канал для отвода рабочей жидкости на слив; 11 - канал для подвода рабочей жидкости от насоса; K, F - каналы для подвода (отвода) рабочей жидкости к полостям силового цилиндра; С, Ј, D - расточки кольцевые; М, N - сверления для соединения полостей упорных подшипников со сливом; n - зазор

В центральном отверстии корпуса установлен золотник 26, закрепленный упорными подшипниками 4 и 11 на втулке 12, которая шлицами соединена без бокового зазора с винтом 28 рулевого механизма с возможностью осевого перемещения, а винтовым соединением с входным валом 18.

Шлицевое соединение входного вала 18 и винта 28 выполнено с зазором n.

Зазор выбирают из условия обеспечения полного хода золотника.

Кроме того, входной вал 18 соединен торсионом 20 с винтом 28 рулевого механизма.

В канал средней кольцевой расточки Е ввернут обратный клапан 7.

Работает гидроусилитель руля следующим образом.

При прямолинейном движении автомобиля золотник 5 (рис. 5) занимает нейтральное положение и рабочая жидкость от насоса 18 поступает к средней кольцевой расточке Е (см. рис. 4) корпуса золотника по маслопроводу 11 (см. рис. 5) и через крайние расточки С и D (см. рис. 4) — на слив по маслопроводу 13 (см. рис. 5), заполняя при этом реактивные камеры между плунжерами 6 и через каналы К и Г (см. рис. 4) в корпусе по маслопроводам 8 (см.рис. 5) и 12 — полости силового цилиндра 17.

Схема работы гидроусилителя руля при прямолинейном движении: 1 - вал входной; 2 - торсион; 3 - втулка; 4 - подшипник; 5 - золотник; 6 - плунжеры; 7 - вал; 8,11,12,13 - маслопроводы; 9 - клапан обратный; 10 - бачок; 14 - сошка рулевая; 15 - рулевая продольная тяга; 16 - шток; 17 цилиндр силовой; 19 - насос; 19 - поршень; п - зазор в шлицевом соединении вала 7 с входным валом

Схема работы гидроусилителя руля при повороте влево: 1 - вал входной; 2 - торсион; 3 - втулка; 4 - подшипник; 5 - золотник; 6 - плунжеры; 7 - вал; 8,11,12,13 - маслопроводы; 9 - клапан обратный; 10 - бачок; 14 - сошка рулевая; 15 - рулевая продольная тяга; 16 - шток; 17 цилиндр силовой; 19 - насос; 19 - поршень; п - зазор в шлицевом соединении вала 7 с входным валом

Схема работы гидроусилителя руля при повороте вправо: 1 - вал входной; 2 - торсион; 3 - втулка; 4 - подшипник; 5 - золотник; 6 - плунжеры; 7 - вал; 8,11,12,13 - маслопроводы; 9 - клапан обратный; 10 - бачок; 14 - сошка рулевая; 15 - рулевая продольная тяга; 16 - шток; 17 цилиндр силовой; 19 - насос; 19 - поршень; п - зазор в шлицевом соединении вала 7 с входным валом

При повороте рулевого колеса против часовой стрелки и, следовательно входного вала 1, благодаря винтовому соединению втулка 3 с закрепленным на ней золотником 5, по шлицам вала 7 перемещается в осевом направлении вверх.

В начальный момент смещения, когда давление в системе незначительно, усилие на рулевом колесе в основном создается торсионом 2, который непосредственно воздействует на входной вал 1.

Винтовое соединение при этом перемещает золотник и практически не нагружается.

При смещении золотника, величина которого ограничена зазором n в шлицевом соединении, прекращается доступ рабочей жидкости к кольцевой расточке С (см. рис. 4).

Рабочая жидкость от насоса подается к средней расточке Е, а затем через канал К в корпусе и маслопровод 12 (см. рис. 5) поступает в подпоршневую полость силового цилиндра 17, в результате чего поршень 19 со штоком 16 перемещаются, поворачивая по часовой стрелке вал сектора с рулевой сошкой 14, и через рулевую продольную тягу 15 поворачивает управляемые колеса влево.

Из штоковой полости силового цилиндра рабочая жидкость по маслопроводу 8 и каналу Е (см. рис. 4) в корпусе поступает в кольцевую расточку D и далее по маслопроводу 13 (см. рис. 5) в масляный бачок 10.

При повороте рулевого колеса по часовой стрелке втулка 3 с золотником 5 перемещается вниз.

Подвод рабочей жидкости к кольцевой расточке D (см. рис. 4) прекращается.

Рабочая жидкость от насоса поступает в среднюю расточку Е и далее по каналу F и маслопроводу 8 (см. рис. 5) в штоковую полость цилиндра.

Поршень со штоком перемещаются, поворачивая против часовой стрелки рулевую сошку 14, и через продольную тягу поворачивает управляемые колеса вправо.

Из подпоршневой полости цилиндра рабочая жидкость по маслопроводу 12 и каналу К (см. рис. 4) в корпусе поступает в кольцевую расточку С и далее по маслопроводу 13 (см. рис. 5) в масляный бак.

При увеличении момента сопротивления повороту управляемых колеc увеличивается давление рабочей жидкости в системе и, следовательно, в реактивных камерах, что вызывает пропорциональное увеличение усилия на рулевом колесе.

Таким образом, у водителя создается «чувство дороги».

При снятии усилия с рулевого колеса торсион 2 и плунжеры 6 возвращают золотник в нейтральное положение.

При неработающем насосе или недостаточной эффективности гидроусилителя выбирается зазор (n) в шлицевом соединении входного вала 1 с валом 7 и усилие от рулевого колеса передается как в рулевом управлении без усилителя.

При этом обратный клапан 9 перепускает рабочую жидкость из одной полости силового цилиндра в другую.

Возможные неисправности рулевого управления и методы их устранения

Неисправность Методы устранения

Повышенное усилие на рулевом колесе при правом и левом повороте:

  • Пониженный уровень масла в бачке - Открыть бачок и при работающем двигателе наполнить его маслом минимум до верхней отметки на щупе. Проверить систему на герметичность и в случае необходимости устранить повреждения
  • В гидравлической системе имеется воздух - Проверить всасывающий патрубок и уплотнение вала насоса на герметичность. Удалить воздух из гидравлической системы рулевого управления и долить масло
  • Повреждено уплотнение поршня силового цилиндра - Заменить уплотнение поршня силового цилиндра и при необходимости подтянуть гайку крепления поршня на штоке
  • Нарушена работоспособность клапана расхода и давления насоса (попадание посторонних частиц под шарик или между плунжером и корпусом клапана расхода и давления) - Извлечь подпружиненный плунжер из насоса, разобрать, промыть и проверить. Подклинивание плунжера в корпусе насоса не допускается
  • Не возвращается плунжер клапана ограничения давления после поворота управляемых колес в крайнее левое или правое положение - Снять клапан ограничения давления промыть, очистить, устранить подклинившие плунжера

Плохая управляемость автомобиля при движении прямо:

  • Пониженный уровень масла в бачке - Заполнить бачок маслом до верхней метки, при заведенном двигателе
  • При нормальном уровне масла, воздух попадает в систему - Устранить подсос воздуха и прокачать гидросистему
  • Ослаблено крепление самого рулевого механизма или ослаблено крепление стремянок рессор - Проверить и устранить неисправность
  • Нарушено схождение колес - Отрегулировать схождение
  • Повышенный люфт вала рулевого механизма - Отрегулировать натяг подшипников винта и зазор в зацеплении
  • Радиальный люфт в карданном вале рулевой колонки - Заменить карданный вал

Большое усилие на рулевом колесе при повышенных скоростях вращения:

  • Нарушена работоспособность клапана расхода и давления - Извлечь плунжер из насоса, разобрать, промыть и проверить
  • Насос не обеспечивает достаточную подачу масла из-за износа деталей - Заменить насос

Вибрация на рулевом колесе в движении:

  • Неуравновешенность управляемых колес или тормозных барабанов - Отбалансировать или заменить управляемые колеса и тормозные барабаны

Самопроизвольный поворот управляемых колес в крайнее положение:

  • Входной вал и втулка привода золотника соединены неправильно - Снять распределитель и правильно соединить входной вал с втулкой привода золотника

Повышенный шум при работе насоса:

  • Пониженный уровень масла в бачке
  • Воздух в масле - Наполнить бачок маслом
  • Проверить всасывающий патрубок и уплотнение вала насоса на герметичность.
  • Удалить воздух из гидросистемы рулевого управления и долить масло