Устройство и работа рулевого управления автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310

При неподвижном рулевом колесе (рис. 2, а) золотник удерживается в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружинами. При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины.

Смазка в подшипники закладывается при сборке. Гайка уста­навливается в расточке поршня-рейки и стопорится двумя винтами. Зубья рейки и сектора переменные по толщине, что обеспечивает возможность регулировки зазора в зацеплении путем перемещения вала сектора в осевом направлении. Ротор установлен внутри статора на шлицах вала и имеет десять пазов, в которых размещаются лопасти.

Распределительное устройство (распределитель) служит для направления потока масла в полости силового цилиндра в соответствии с поворотом рулевого колеса. Крайние проточки соединены между собой и с отводящим трубопроводом, по которому масло через радиатор возвращается в бачок насоса, Проточки разделяются поясками.

Предохранительный клапан 5, соединяющий линии нагнетания и слива, срабатывает при давлении 6,5…7,0 МПа, что предохраняет насос от перегрева, а детали рулевого управления от перегрузок. Силовой цилиндр преобразует давление масла в усилие, необходимое для поворота управляемых колес. Роль силового цилиндра усилителя выпол­няет корпус рулевого механизма вместе с поршнем-рейкой. Радиатор предназначен для охлаждения масла в системе усилителя и представляет собой алюминиевую ребренную трубку, установленную перед радиатором системы охлаждения двигателя.

Гайка через поршень-рейку, зубчатый сектор и детали рулевого привода связана с колесами и оказывает винту сопротивление. После возвращения золотника в среднее положение давление масла в обеих полостях силового цилиндра выравнивается и усилитель не оказывает воздействие на управляемые колеса.

Золотник при этом смещается за счет реактивной силы вперед, масло под давлением от насоса поступает в переднюю полость силового цилиндра, а задняя полость соединяется со сливом. Регулировки рулевого управления. Делается это с помощью регулировочного устройства, расположенного в боковой крышке картера рулевого механизма.

Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя игольчатыми подшипниками, установленными в стаканах. При сборке карданной передачи шлицы вала и втулки соединяются так, чтобы вилки шарниров находились в одной плоскости.

В связи с этими конструктивными изменениями соответственно изменена форма корпуса и крышки корпуса. Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Гидравлический усилитель состоит из клапана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.

Принцип работы гидроусилителя

Упорные подшипники с золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500…7000 кПа (65…70 кгс/см2). Статор установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами. При увеличении их объема создается разрежение и масло из бачка поступает в камеры.

Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся.

Чем больше сила сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и сила сопротивления их перемещению при смещении золотника.

Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачиваются к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль.

Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры золотником до упора в корпус клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления.

Придумано множество способов преобразовать вращательный момент рулевого колеса в работу золотника. В некоторых конструкциях усилие поворота колес регистрируется не на рулевой колонке а на других узлах передачи усилия от руля к колесу. Золотник возвращается в нейтральное положение. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.

При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня. При прекращении поворота руля золотник возвращается в исходное положение за счёт остаточного давления масла, которое давит на торец золотника.

При прямолинейном движении — отверстия в поршнях открыты и масло через них уходит от насоса на слив. При повороте — усилие от рычага передаётся толкателю. При отпускании рычага — отверстие в поршне открывается, масло уходит на слив, давление падает, и все детали возвращаются в исходное положение. Гидравлический усилитель руля (ГУР) не только обеспечивает комфорт, но и повышает безопасность движения.

Работа рулевого управления совместно с усилителем. Зубчатый сектор с валом сошки установлен на бронзовой втулке в картере рулевого механизма и в отверстии боковой крышки, крепящейся к картеру. Внутри перепускного клапана размещен предохранительный шариковый клапан с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2).