Усилители предназначены для снижения усилия на рулевом колесе при его повороте и для повышения безопасности движения автомобиля, так как цилиндр усилителя помогает водителю удерживать управляемые колеса автомобиля в заданном положении при действии со стороны дороги неуравновешенных сил, стремящихся повернуть эти колеса в одном направлении. Такие силы появляются при различии сопротивления качению правого и левого колес из-за их попадания на поверхности дороги с различными коэффициентами сопротивления качению (например, одно колесо движется по песку, второе по - асфальту) или в случае прокола одного колеса.
Конструкция усилителя должна удовлетворять ряду требований:
1) обладать следящим действием. Различают кинематическое и силовое слежение. Кинематическое слежение заключается в повороте управляемых колес в соответствии с поворотом рулевого колеса и его направлением. Силовое слежение обеспечивает пропорциональность усилия на рулевом колесе усилию, необходимому для поворота управляемых колес, что способствует более уверенному управлению автомобилем, особенно по скользким дорогам;
2) обеспечивать возможность управления автомобилем в случае выхода усилителя из строя;
3) не допускать включения усилителя от случайных воздействий со стороны дороги при прямолинейном движении автомобиля;
4) иметь высокую чувствительность, которая оценивается углом поворота рулевого колеса, соответствующим повышению давления в системе до максимального;
5) обладать достаточным запасом динамической устойчивости, который выражается в отсутствии автоколебаний управляемых колес.
Усилители состоят из блока питания, распределителя, исполнительного механизма, соединительных трубопроводов и шлангов. Блок питания включает гидронасос с баком, в некоторых конструкциях гидроусилителей дополнительно имеются аккумуляторы энергии. С помощью распределителя осуществляется подвод энергии к исполнительному механизму, который представляет собой один или несколько силовых цилиндров. В них энергия жидкости преобразуется в усилие на штоке, передающееся на управляемые колеса автомобиля. Схема рулевого управления с усилителем показана на рис.12
Рис. 12 Схема рулевого управления с усилителем
При повороте рулевого колеса 13, например, вправо, сошка 12 рулевого механизма 14 повернется по часовой стрелке и сместит золотник 9 распределителя 8 назад по отношению к принятому направлению движения автомобиля. В результате жидкость от насоса 2 подается через распределитель в полость А и силовой цилиндр 7 начинает поворачивать управляемые колеса 4 вправо. Полость Б в это время соединяется также через распределитель со сливной магистралью 1. После прекращения поворота рулевого колеса управляемые колеса вследствие давления рабочей жидкости на поршень цилиндра продолжают поворачиваться вправо. При этом с помощью рычага 5 и тяги 3 корпус распределителя смещается назад и перекрывает поступление жидкости в полость А цилиндра распределителя, в результате чего прекращается поворот управляемых колес. Т.е. управляемые колеса поворачиваются в соответствии с поворотом рулевого колеса (кинематическое слежение). Силовое слежение достигается введением реактивных элементов: камер или плунжеров. На рис. 12 силовое слежение достигнуто с помощью реактивных камер 6 и 10, в которые через калиброванные отверстия поступает жидкость из нагнетательной магистрали и воздействует на правый или левый торец золотника 9 в зависимости от направления поворота. В результате усилие, необходимое для смещения золотника, оказывается зависящим от давления в нагнетательной магистрали 11, которое определяется сопротивлением повороту управляемых колес.
В зависимости от относительного расположения элементов различают 4 схемы компоновки усилителей (рис.13):
Рис.13 Схемы компоновки усилителей
1- распределитель; 2 – силовой цилиндр; 3 – рулевой механизм. При расположении распределителя и силового цилиндра в одном блоке с рулевым механизмом конструкция носит название гидроруля (схема а).
Продольная устойчивость
Опрокидывание теоретически может произойти при движении на подъеме, когда составляющая веса, параллельная полотну дороги, вызовет отрыв передних колес от дороги. Критическая скорость по курсовой устойчивости автомобиля определяется из выражения: , (3.13) . где L - база автомобиля, м; - коэффициенты ...
Расчет стяжной пружины
При торможении на стяжную пружину действует сила Р, которая находится по следующей формуле Выбираем диаметр проволоки При с=3; к=1,17 Приняв для пружины хромомарганцевую группу сталей сталь 50ХГ получим следующий диаметр проволоки: Приму d = 3 мм Средний диаметр пружины : D=c*d=3*3=9мм Пружина уста ...
Продольная и боковая жесткость подвески
Жесткости подвески должны быть достаточно велики для обеспечения управляемости автомобиля и для уменьшения потребного пространства, которое занимают колесные арки. В то же время, для обеспечения плавности хода, эти жесткости не могут быть слишком большими. Желательными являются нелинейные характери ...
