Рульове управління включає кермовий механізм 10 (рис. 1) з вбудованим розподільником, колонку 2, рульове колесо 1, силовий циліндр 9, насос 3, масляний бак 4, а також шланги.
Для діагностування роботи гідросистеми кермового управління слід пам'ятати таке:
- - при проходженні нейтрального положення золотником (поворот рульового колеса вліво - вправо від середнього положення) та температурі робочої рідини (50± 5)°С тиск у напірній магістралі не повинен перевищувати 0,3 МПа (3 кгс/см 2);
Схема компонування рульового управління: 1 - рульове колесо; 2 – рульова колонка; 3 – насос; 4 масляний бак; 5 – балка передньої осі; 6 - поперечна кермова тяга; 7 гальмівний барабан; 8 - поздовжня рульова тяга; 9 - силовий циліндр гідропідсилювача; 10 - кермовий механізм
- - при частоті обертання колінчастого валу 1500 хв -1 і крайньому (лівому або правому) положенні керованих коліс максимальний тиск у напірній магістралі не повинен перевищувати 11 МПа (110 кгс/см 2).
Вісь зовнішньої поверхні вкладишів 12 зміщена щодо осі отвору підшипників 13 на величину ексцентриситету «h», що дає можливість регулювати зубчасте зачеплення поворотом вкладишів 12.
Регулювання натягу підшипників 1 здійснюється за допомогою прокладок 9.
Рульовий механізм із вбудованим розподільником та клапаном обмеження тиску робочої рідини показаний на рис. 2.
На автомобілях можливе встановлення кермового механізму (рис. 3).
Розподільник гідропідсилювача керма — золотникового типу, вбудований у кермовий механізм.
У корпусі 6 (рис. 4) золотника є три кільцеві розточування C, E, D.
Середня кільцева розточка Е з'єднана з каналом «В» для підведення робочої рідини від насоса, а крайні С і D — з каналом А для відведення рідини на злив.
У трьох реактивних камерах корпусу 6 золотника вільно, з можливістю осьового переміщення, розміщені плунжери 25.
Розподільник гідропідсилювача керма: 1 - корпус кермового механізму; 2,4,11,13 – підшипники; 3 – гайка; 5- кільце ущільнювальне; б-корпус розподільника; 7 – клапан зворотний; 8 - кулька; 9 – кришка розподільника; 10,23 – болти; 12 – втулка; 14 - регулювальні прокладки; 15 – манжета; 16 - кільце стопорне; 17 - кільце; 18 – вал вхідний; 19 – штифт; 20 - торсіон; 21 - кільце ущільнювальне; 22 - кришка сальника; 24 - регулювальна прокладка; 25 - плунжер; 26 – золотник; 27 – штифт; 28 - гвинт; А – канал для відведення робочої рідини на злив; 11 - канал для підведення робочої рідини від насоса; K, F - канали для підведення (відведення) робочої рідини до порожнин силового циліндра; С, Ј, D - розточування кільцеві; М, N - свердління для з'єднання порожнин завзятих підшипників зі зливом; n - зазор
У центральному отворі корпусу встановлений золотник 26, закріплений упорними підшипниками 4 і 11 на втулці 12, яка шліцами з'єднана без бічного зазору з гвинтом 28 кермового механізму з можливістю осьового переміщення, а гвинтовим з'єднанням з вхідним валом 18.
Шлицеве з'єднання вхідного валу 18 та гвинта 28 виконано із зазором n.
Зазор вибирають із умови забезпечення повного ходу золотника.
Крім того, вхідний вал 18 з'єднаний торсіоном 20 з гвинтом 28 кермового механізму.
У канал середньої кільцевої розточування Е ввернуть зворотний клапан 7.
Працює гідропідсилювач керма наступним чином.
При прямолінійному русі автомобіля золотник 5 (рис. 5) займає нейтральне положення і робоча рідина від насоса 18 надходить до середнього кільцевого розточування Е (див. рис. 4) корпусу золотника по маслопроводу 11 (див. рис. 5) і через крайні розточування С і D (див. рис. 4) — на злив маслопроводом 13 (див. рис. 5), заповнюючи при цьому реактивні камери між плунжерами 6 і через канали К і Г (див. рис. 4) в корпусі по маслопроводів 8 (див.рис. 5) та 12 - порожнини силового циліндра 17.
Схема роботи гідропідсилювача керма за прямолінійного руху: 1 - вал вхідний; 2 – торсіон; 3 – втулка; 4 – підшипник; 5 – золотник; 6 – плунжери; 7 – вал; 8,11,12,13 - маслопроводи; 9 - клапан зворотний; 10 – бачок; 14 - сошка рульова; 15 - рульова поздовжня тяга; 16 – шток; 17 циліндр силовий; 19 – насос; 19 - поршень; п - зазор у шліцевому з'єднанні валу 7 з вхідним валом
Схема роботи гідропідсилювача керма при повороті вліво: 1 - вал вхідний; 2 – торсіон; 3 – втулка; 4 – підшипник; 5 – золотник; 6 – плунжери; 7 – вал; 8,11,12,13 - маслопроводи; 9 - клапан зворотний; 10 – бачок; 14 - сошка рульова; 15 - рульова поздовжня тяга; 16 – шток; 17 циліндр силовий; 19 – насос; 19 - поршень; п - зазор у шліцевому з'єднанні валу 7 з вхідним валом
Схема роботи гідропідсилювача керма при повороті праворуч: 1 - вал вхідний; 2 – торсіон; 3 – втулка; 4 – підшипник; 5 – золотник; 6 – плунжери; 7 – вал; 8,11,12,13 - маслопроводи; 9 - клапан зворотний; 10 – бачок; 14 - сошка рульова; 15 - рульова поздовжня тяга; 16 – шток; 17 циліндр силовий; 19 – насос; 19 - поршень; п - зазор у шліцевому з'єднанні валу 7 з вхідним валом
При повороті рульового колеса проти годинникової стрілки і, отже, вхідного валу 1, завдяки гвинтовому з'єднанню втулка 3 із закріпленим на ній золотником 5, по шліцях вала 7 переміщається в осьовому напрямку вгору.
У початковий момент зміщення, коли тиск у системі незначний, зусилля на рульовому колесі в основному створюється торсіоном 2, який безпосередньо впливає на вхідний вал 1.
Гвинтове з'єднання переміщує золотник і практично не навантажується.
При зміщенні золотника, величина якого обмежена зазором n у шліцевому з'єднанні, припиняється доступ робочої рідини до кільцевої розточки С (див. рис. 4).
Робоча рідина від насоса подається до середнього розточування Е, а потім через канал До в корпусі і маслопровід 12 (див. рис. 5) надходить у підпоршневу порожнину силового циліндра 17, в результаті чого поршень 19 зі штоком 16 переміщаються, повертаючи по годинної стрілки вал сектора з рульовою сошкою 14, і через рульову поздовжню тягу 15 повертає керовані колеса вліво.
Зі штокової порожнини силового циліндра робоча рідина по маслопроводу 8 і каналу Е (див. рис. 4) в корпусі надходить у кільцеву розточування D і далі по маслопроводу 13 (див. рис. 5) в масляний бачок 10.
При повороті рульового колеса за годинниковою стрілкою втулка 3 із золотником 5 переміщається вниз.
Підведення робочої рідини до кільцевої розточки D (див. рис. 4) припиняється.
Робоча рідина від насоса надходить у середню розточку Е і далі каналом F і маслопроводу 8 (див. рис. 5) в штокову порожнину циліндра.
Поршень зі штоком переміщаються, повертаючи проти годинникової стрілки рульову сошку 14, і через поздовжню тягу повертає керовані колеса вправо.
З підпоршневої порожнини циліндра робоча рідина маслопроводом 12 і каналу К (див. рис. 4) в корпусі надходить в кільцеву розточування С і далі маслопроводом 13 (див. рис. 5) в масляний бак.
При збільшенні моменту опору повороту керованих коліс збільшується тиск робочої рідини в системі і, отже, в реактивних камерах, що викликає пропорційне збільшення зусилля на рульовому колесі.
Таким чином, у водія створюється «почуття дороги».
При знятті зусилля з рульового колеса торсіон 2 та плунжери 6 повертають золотник у нейтральне положення.
При непрацюючому насосі або недостатній ефективності гідропідсилювача вибирається зазор (n) у шліцевому з'єднанні вхідного валу 1 з валом 7 і зусилля від рульового колеса передається як у рульовому управлінні без підсилювача.
При цьому зворотний клапан 9 перепускає робочу рідину з однієї порожнини силового циліндра в іншу.
Можливі несправності кермового управління та методи їх усунення
Несправність Методи усунення
Підвищене зусилля на рульовому колесі при правому та лівому повороті:
- Знижений рівень масла в бачку - Відкрити бачок і при працюючому двигуні наповнити його маслом мінімум до верхньої позначки на щупі. Перевірити систему на герметичність та у разі потреби усунути пошкодження
- В гідравлічній системі є повітря - Перевірити всмоктувальний патрубок та ущільнення валу насоса на герметичність. Видалити повітря з гідравлічної системи рульового керування та долити олію
- Пошкоджено ущільнення поршня силового циліндра - Замінити ущільнення поршня силового циліндра та за потреби підтягнути гайку кріплення поршня на штоку
- Порушена працездатність клапана витрати та тиску насоса (потрапляння сторонніх частинок під кульку або між плунжером та корпусом клапана витрати та тиску) - Витягти пружний плунжер з насоса, розібрати, промити і перевірити. Підклинювання плунжера у корпусі насоса не допускається
- Не повертається плунжер клапана обмеження тиску після повороту керованих коліс у крайнє ліве або праве положення - Зняти клапан обмеження тиску промити, очистити, усунути плунжера, що підклинили
Погана керованість автомобіля під час руху прямо:
- Знижений рівень олії в бачку - Заповнити бачок олією до верхньої мітки при заведеному двигуні
- При нормальному рівні масла повітря потрапляє в систему - Усунути підсмоктування повітря і прокачати гідросистему
- Ослаблене кріплення самого кермового механізму або ослаблене кріплення драбин ресор - Перевірити та усунути несправність
- Порушено сходження коліс - Відрегулювати сходження
- Підвищений люфт валу кермового механізму - Відрегулювати натяг підшипників гвинта та зазор у зачепленні
- Радіальний люфт у карданному валі рульової колонки - Замінити карданний вал
Велике зусилля на кермі при підвищених швидкостях обертання:
- Порушена працездатність клапана витрати та тиску - Витягти плунжер із насоса, розібрати, промити та перевірити
- Насос не забезпечує достатню подачу масла через знос деталей - Замінити насос
Вібрація на рульовому колесі в русі:
- Нерівноважність керованих коліс або гальмівних барабанів - Збалансувати або замінити керовані колеса та гальмівні барабани
Довільний поворот керованих коліс у крайнє положення:
- Вхідний вал та втулка приводу золотника з'єднані неправильно - Зняти розподільник та правильно з'єднати вхідний вал із втулкою приводу золотника
Підвищений шум при роботі насоса:
- Знижений рівень масла у бачку
- Повітря в олії - Наповнити бачок маслом
- Перевірити всмоктувальний патрубок та ущільнення валу насоса на герметичність.
- Видалити повітря з гідросистеми рульового управління та долити масло