Что такое гидроусилитель руля и как он работает

Гидроусилитель — это надежная и проверенная годами система, которая по-прежнему в почете у автопроизводителей, несмотря на наступающие электрические аналоги. Разбираемся с экспертами, что такое ГУР, как он работает и как правильно обслуживать систему, чтобы избежать поломок.

• Что это
• Устройство
• Как работает
• Неисправности
• Обслуживание

www.adv.rbc.ru

Эксперты в этом материале:

Сергей Кутузов, инженер по подготовке кадров группы компаний «Обухов» — официального представителя марок Volvo, Geely, GAC, DFM и Changan

Михаил Логинов, автоэксперт, руководитель и тренер детской команды по картингу

Что такое гидроусилитель руля

Первым серийным легковым авто с гидроусилителем считается Chrysler Imperial 1951 года (Фото: autowp.ru)

Гидроусилитель руля (ГУР) — это механическая система автомобиля, которая увеличивает усилие на руле. Благодаря гидроусилителю руль легко вращается, а водитель практически не ощущает сопротивления при повороте колес на низких скоростях и маневрировании.

ГУР перекочевал в легковой автопром с тяжелой грузовой техники в середине прошлого столетия. В наши дни усилитель руля есть на всех автомобилях: это может быть гидравлическая система или более продвинутая — электрическая. 

С точки зрения комфорта самое очевидное, что делает усилитель руля, — помогает управлять авто с гораздо меньшим усилием, чем без него. Но есть у гидроусилителя и ряд других функций:

• подавление вибраций, которые водитель может ощущать на руле во время движения;
• уменьшение количества оборотов руля, благодаря чему улучшается маневренность и острота обратной связи от колес;
• повышение безопасности в случае аварийной ситуации, например при внезапном проколе колеса;
• снижение физической нагрузки водителя, особенно это актуально в условиях плотного городского трафика.

«С точки зрения конструкции, гидроусилитель — это довольно громоздкая система, но в то же время относительно дешевая в производстве. Им оснащают преимущественно бюджетные авто, но также и некоторые внедорожники», — говорит автоэксперт Михаил Логинов. Среди главных недостатков таких механизмов, по словам эксперта, можно выделить следующее:

• Риск перегрева масла в системе. Особенно когда колеса и руль удерживают в вывернутом до упора положении более пяти секунд.
• Необходимость регулярного обслуживания и проверки уровня жидкости, ее доливка.
• Отбор части мощности у мотора.

Устройство гидроусилителя руля

При отказе системы, руль все равно будет поворачиваться, просто тяжелее (Фото: avtodozorshop.ru)

Гидроусилитель — это замкнутый контур, в котором под давлением циркулирует жидкость на масляной основе. В массовом сегменте распространение получили интегрированные системы, то есть встроенные в рулевой механизм, чаще реечный. В этом случае основные рабочие компоненты ГУР будут такими:

Расширительный бачок. Через него заливают жидкость и контролируют ее уровень. Для этого на корпус нанесены специальные риски, а с обратной стороны крышки прикреплен мерный щуп. Внутри бачка установлен фильтр, защищающий от попадания пыли и грязи.

Насос. Он нагнетает и поддерживает необходимое давление в магистрали. Как правило, расположен возле двигателя внутреннего сгорания и приводится в действие ремнем от коленвала. Конструкция насоса бывает разной, но чаще это лопастной механизм.

Распределитель. Установлен на рулевом валу. Воспринимает сигнал от поворота руля и усиливает его, распределяя поток жидкости в нужную полость гидроцилиндра. Состоит из вала и поворотного золотника с пазами и каналами, по которым в систему подводится рабочая жидкость. Оба эти соединены между собой через торсион (стержнем, работающим на скручивание).

Шланги. По ним рабочая жидкость гидроусилителя подводится к распределителю и гидроцилиндру. В системе предусмотрены два контура — повышенного и пониженного давления. Первый служит для подвода жидкости к рабочими узлам, второй работает в обратном направлении.

Как работает гидроусилитель руля

Чем сильнее поворачивается колесо, тем больше жидкости поступает в гидравлический цилиндр и создается большее усилие (Фото: Shutterstock)

Когда сопротивление от поворота колес отсутствует, вал распределителя и золотник вращаются вместе, а жидкость циркулирует по замкнутому контуру. Как только водитель начинает вращать руль, усилие передается на торсион, который закручивается, и вместе с этим в распределителе открывается канал, соответствующий стороне, в которую повернули руль.

Отсюда жидкость ГУР подается в полость гидроцилиндра, разделенную на две равные части: левую и правую. Затем она перенаправляется в одну из камер, в зависимости от стороны поворота. При этом поршень двигается в сторону камеры с низким давлением, перемещая рулевую рейку.

У системы ГУР есть два основных режима работы: 

Руль в исходном положении, движение прямо. В этом случае распределитель перенаправляет жидкость ГУР обратно в насос и ничего не происходит. Этот цикл постоянно повторяется, пока заведен мотор.

Руль повернут в одну из сторон. Клапан открывается, и жидкость ГУР перенаправляется. На этот раз он не возвращается к насосу, а через линии подачи жидкости попадает в одну из гидравлических камер рулевой рейки.

Неисправности гидроусилителя руля

Поскольку работа гидроусилителя напрямую связана с давлением жидкости, то и все основные поломки этого механизма во многом зависят от нее. В числе наиболее типичных неисправностей можно выделить нарушение герметичности магистрали, протекание сальников, низкий уровень жидкости или ее несвоевременная замена. Вместе с экспертом разобрали самые частые поломки и причины, по которым они возникают.

Сергей Кутузов, инженер по подготовке кадров группы компаний «Обухов», официального представителя марок Volvo, Geely, GAC, DFM и Changan: 

1. Утечка жидкости

Возможными местами утечек могут быть: уплотнительные сальники рулевой рейки или трубки системы ГУР. Кроме того, по словам эксперта, к этому может приводить сквозная коррозия и микротрещины трубчатых радиаторов охлаждения масла системы ГУР, особенно если они не закрыты от внешних воздействий, например конструктивными элементами моторного отсека и радиаторами системы охлаждения.

В этом случае внешним проявлением для водителя становится рост усилия при вращении руля из-за снижения уровня масла.

2. Механический износ насоса

Проявляется, как правило, на небольших скоростях и оборотах двигателя, то есть в парковочных режимах. В этом случае, по словам эксперта Сергея Кутузова, причину стоит искать в следующем:

• неправильная эксплуатация системы ГУР. Например, принудительное удержание руля в самых крайних положениях при повышенных оборотах двигателя;
• продолжительная эксплуатация системы с низким уровнем масла.

Внешним проявлением для водителя становится резко возросшее усилие на рулевом колесе, а также характерный воющий звук от насоса (чаще от механического, чем от электромеханического).

3. Булькающие, шипящие звуки

Такие симптомы могут возникать вследствие отслоения внутренних поверхностей резиновых шлангов системы ГУР. Это приводит к снижению внутреннего поперечного сечения шланга и, как следствие, возникновению нехарактерных для системы звуков, а также росту усилия при вращении рулевого колеса.

4. Выход из строя регулирующего клапана

Эта неисправность в основном свойственна системам с переменным усилием при вращении рулевого колеса (адаптивным). Как правило, такая поломка проявляется в одинаково высоком усилии на рулевом колесе как при парковке, так и на высокой скорости. В нормальной ситуации такого быть не должно.

Фото: Shutterstock

Советы по обслуживанию

Обслуживание гидроусилителя сводится к регулярному контролю уровня жидкости и ее качества простым визуальным осмотром, говорит Сергей Кутузов. Если уровень жидкости упал существенно, то необходимо искать место утечки — лучше в сервисном центре. Когда снижение незначительное, необходимо долить рекомендуемую производителем автомобиля жидкость до уровня. Если жидкость изменила цвет, это может указывать на ее перегрев либо долгую эксплуатацию без замены.

Вот еще несколько советов по обслуживанию системы ГУР.

• Регулярно проверяйте уровень жидкости в системе ГУР.
• Производите замену смазки в соответствии с рекомендованными производителем сроками.
• Не смешивайте в системе масла на разной основе.
• Для замены используйте жидкости от проверенных производителей.

Что заливать в гидроусилитель

Рекомендуемый интервал замены жидкости указывается в сервисной книжке автомобиля. Как правило, он колеблется в диапазоне от 40 тыс. до 60 тыс. км, что примерно соответствует 4–6 годам эксплуатации автомобиля.

«При регулярном контроле состояния жидкости и ее уровня и без чрезмерных нагрузок система может служить десятилетиями, требуя лишь периодической замены масла в системе. Скорее может наступить механический износ зубьев вала и самой рейки у реечного механизма», — Сергей Кутузов.

Для заливки жидкости используют специальные масла, которые подбирают строго в соответствии с рекомендациями производителя. Эта информация указывается на расширительном бачке или в руководстве по эксплуатации авто, в противном случае лучше обратиться в сервис или к дилеру. По составу жидкости для гидроусилителя делятся:

•  на минеральные — более щадящие составы, которые чаще всего используют в гидроусилителях с уплотнителями и прокладками из обычной резины;
• синтетические — технологичные смазки с большим набором присадок, которые обеспечивают долгий срок службы и высокий диапазон рабочих температур.

Фото: Shutterstock

От масла зависит набор функций, которые будет обеспечивать смазка. Основные рабочие характеристики, которые стоит учитывать при выборе:

• индекс вязкости;
• смазывающие свойства;
• устойчивость к температурам;
• антикоррозийные характеристики;
• стойкость к пенообразованию.

Кроме того, составы для гидроусилителя классифицируются по цвету. Каждый из них может быть при этом минеральным, синтетическим или полусинтетическим. Сегодня на рынке представлены три основных:

• красный. Такие масла относится к классу трансмиссионных и используются для заливки в ГУР и АКПП;
• желтый. Используется для обслуживания современных автомобилей, преимущественно марки Mercedes-Benz;
• зеленый. Эти составы предназначены только для заливки в ГУР.

Источник