Автомобиль оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в одном агрегате с рулевым механизмом
Гидроусилитель рулевого управления уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смягчает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безопасность движения, позволяя сохранить контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.
Схема гидроусилителя рулевого управления дана на рис. 2.
Рулевой механизм (рис. 3) имеет винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейку с зубчатым сектором. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20 : 1.
Рулевой механизм прикреплен к раме и соединен с валом колонки рулевого управления карданным валом с двумя шарнирами.
Картер 4 рулевого механизма одновременно является цилиндром гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка 5.
В поршне-рейке завальцована заглушка 3. Поршень-рейка зацепляется с зубчатым сектором вала 31 сошки рулевого управления.
Зубья рейки и вала сошки имеют переменную по длине толщину, что позволяет регулировать зазор в зацеплении посредством осевого смещения вала сошки.
Вал сошки рулевого управления вращается в бронзовых втулках 33, запрессованных в картер и в отверстие боковой крышки 24 картера.
Осевое положение вала сошки определяется регулировочным винтом 30, головка которого входит в отверстие вала сошки и опирается на упорную шайбу 26.
Осевое перемещение регулировочного винта в вале сошки, выдерживаемое при сборке в пределах 0,02— 0,08 мм, ограничивается регулировочной шайбой 27 и стопорным кольцом 28.
В поршне-рейке расположена шариковая гайка 8, укрепленная установочными винтами 42, закерненными после сборки.
Предварительно гайка собрана с винтом 7 таким образом, что в имеющиеся у них винтовые канавки и желоб вкладывается 31 шарик 10.
В паз шариковой гайки, соединенный двумя отверстиями с ее винтовой канавкой, вставляют два штампованных желоба 9, образующих трубку, по которой шарики, выкатываясь при повороте винта с одного конца гайки, возвращаются к ее другому концу.
Винт 7 проходит через промежуточную крышку 12, к которой крепится корпус 17 клапана управления.
На винте установлены два упорных шарикоподшипника 13 с золотником 16 клапана управления между ними.
Большие кольца шарикоподшипников обращены к золотнику.
Шарикоподшипники и золотник закреплены гайкой 19, утоненный буртик которой вдавлен в паз на винте.
Под гайку подложена коническая пружинная шайба 18, обеспечивающая равномерное сжатие упорных шарикоподшипников.
Пружина установлена вогнутой стороной к шарикоподшипнику.
Длина золотника больше длины отверстия под него в корпусе клапана управления. Вследствие этого золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении на 1,1 мм в каждую сторону от среднего положения.
В среднее положение они возвращаются под действием шести пружин 39 и реактивных плунжеров 40, находящихся под давлением масла в линии подвода от насоса.
Винт 7 вращается в игольчатом подшипнике 21, расположенном в верхней крышке 20 рулевого механизма.
К корпусу клапана управления подведены два шланга от насоса гидроусилителя: шланг высокого давления 4 (см. рис. 1), по которому подводится масло от насоса 1, и шланг 3 низкого давления (слива), по которому масло возвращается в насос.
При вращении винта 7 (рис. 3) в ту или другую сторону вследствие сопротивления, возникающего при повороте колес, создается сила, стремящаяся сдвинуть его в осевом направлении в соответствующую сторону.
Если эта сила превышает усилие предварительного сжатия пружин 39, то винт перемещается и смещает золотник 16. При этом одна полость цилиндра гидроусилителя сообщается с линией давления, а другая — со сливом.
Масло, поступающее из насоса в цилиндр, давит на поршень рейку, создавая дополнительное усилие на секторе вала сошки рулевого управления, и способствует повороту колес.
Давление в рабочей полости цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колес.
Одновременно увеличивается и давление под реактивными плунжерами 40.
Винт и золотник стремятся вернуться в среднее положение под действием пружин 39 и реактивных плунжеров.
Чем больше сопротивление повороту колес и выше давление в рабочей полости цилиндра, тем больше усилие с которым золотник стремится вернуться в среднее положение и установить в среднее положение упорные шарикоподшипники и винт, тем больше также усилие на рулевом колесе.
Когда усилие па рулевом колесе возрастает с увеличением сопротивления поворота колес, у водителя создается «чувство дороги».
Усилие на ободе рулевого колеса, соответствующее началу работы гидроусилителя, составляет около 2 кГ, а наибольшее усилие — около 10 кГ.
При прекращении поворота рулевого колеса поступающее в цилиндр масло действует на поршень-рейку с винтом, сдвигает золотник к среднему положению, что вызывает уменьшение давления в цилиндре до необходимого для удержания колес в повернутом положении, и прекращает движение поршня, а следовательно, и поворот колес.
В корпусе клапана управления имеется шариковый клапан 15, соединяющий при неработающем насосе линии высокого давления и слива.
Клапан обеспечивает в этом случае работу рулевого механизма как обычного рулевого механизма без гидроусилителя.
Полость, в которой находятся упорные шарикоподшипники, соединена со сливом и уплотнена резиновыми кольцами 14 круглого сечения.
Подобными же кольцами 2, 25 и 41 уплотнены и остальные неподвижные соединения.
Вал 31 сошки рулевого управления уплотнен резиновым сальником 34, который имеет упорное кольцо 35, предотвращающее его выворачивание под давлением.
Наружная резиновая манжета 36 препятствует попаданию на вал грязи и пыли.
Поршень-рейка уплотнен двумя чугунными упругими разрезными кольцами 11
Винт 7 рулевого механизма имеет два уплотнения в промежуточной крышке и в поршне-рейке. Уплотнение производится чугунными упругими разрезными кольцами 6.
В верхней крышке 20 винт уплотняется резиновым сальником 38 с упорным кольцом 22 и наружной манжетой 23.
Регулировочный винт 30 уплотняется резиновым кольцом 29 круглого сечения.
При вращении винта 7 рулевого управления в ту или другую сторону от среднего положения свободный ход в рулевом механизме увеличивается, вследствие того ширина впадины между зубьями поршня-рейки 5, находящейся в зацеплении со средним зубом сектора вала 31 сошки, уменьшена по сравнению с шириной остальных впадин, а винт 7 рулевого управления имеет бочкообразную форму с незначительным уменьшением диаметра винтовой канавки к его концам.
В картере рулевого управления имеется пробка 32 с магнитом, которая улавливает стальные и чугунные частицы из масла.
Винт 7 рулевого управления соединен с колонкой рулевого управления карданным валом.
