КамАЗ-5320

Гидроусилитель рулевого управления уменьшает усилие, которое необходимо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смягчает удары, передающиеся от неровностей дороги, а также повышает безопасность движения, позволяя сохранять контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

На модернизированных автомобилях КАМАЗ изменено крепление рулевой сошки см. рис. 271. Вместо стяжных болтов, гаек и шплинтов для крепления применяется гайка со стопорной шайбой.

Рис. 271.

Колонка рулевого управления (рис. 272) прикреплена в верхней части к кронштейну, установленному на внутренней панели кабины, в нижней — к фланцу на полу кабины. Колонка соединена с рулевым механизмом карданным валом.

Рис. 272. Колонка рулевого управления: 1 - вал колонки; 2 - кольцо стопорное; 3 - кольцо разжимное; 4 - подшипник шариковый; 5 - труба колонки; 6 - обойма с уплотнением; 7 - шайба стопорная; 8 - гайка регулировки подшипников

Вал 1 колонки вращается в двух шарикоподшипниках 4. Осевой зазор в подшипниках регулируется гайкой 8. Смазка в подшипниках заменяется только при разборке колонки.

Вал карданный (рис. 273) с двумя шарнирами на игольчатых подшипниках 4, в которые при сборке закладывается смазка 158. В эксплуатации подшипники не нуждаются в пополнении смазки.

Рис. 273. Карданный вал рулевого управления: 1 -вилка; 2, 9 - кольца упорные; 3 - крестовина; 4 - подшипник игольчатый; 5, 8 - кольца уплотнительные; 6 - вилка со шлицевым стержнем; 7-обойма уплотнительного кольца; 10 - вилка со шлицевой втулкой

Для предотвращения попадания грязи и влаги в шарнирное соединение служат резиновые кольца 5.

Скользящее шлицевое соединение карданного вала обеспечивает возможность изменения расстояния между шарнирами при опрокидывании кабины и служит для компенсации неточностей установки кабины с колонкой рулевого управления относительно рамы с рулевым механизмом, а также их взаимных перемещений.

Перед сборкой во втулку закладывают 28... 32 г смазки 158, шлицы покрывают тонким слоем.

Для удержания смазки и предохранения соединения от загрязнения служит резиновое уплотнение с упорным кольцом 9, поджимаемое обоймой 7.
Вилки карданного вала крепятся к валу колонки и валу ведущей шестерни углового редуктора клиньями, которые затянуты гайками со шплинтами.

Клапан управления гидроусилителем рулевого управления (рис. 276) крепится к корпусу углового редуктора с помощью болта и четырех шпилек (или пяти шпилек — одной длинной и четырех коротких). Корпус 8 клапана имеет выполненные с большой точностью центральное отверстие и шесть (три сквозных и три глухих) расположенных вокруг него меньших отверстий.

Рис. 276. Клапан управления гидроусилителем рулевого управления: 1 - плунжер глухого отверстия; 2, 5-пружины; 3 - пробка резьбовая; 4 - клапан обратный; 6 - золотник; 7 - плунжер реактивный; 8 - корпус клапана; 9 - кольцо уплотнительное; 10 - клапан предохранительный

Золотник 6 клапана управления, размещенный в центральном отверстии, и упорные подшипники 22 (см. рис. 275) закреплены на винте гайкой 24, буртик которой вдавлен в паз винта 17. Под гайку подложена коническая пружинная шайба 23, обеспечивающая возможность регулирования силы затяжки упорных подшипников. Вогнутой стороной шайба направлена к подшипнику. Большие кольца подшипников обращены к золотнику.

Винт рулевого механизма и жестко связанный с ними золотник могут перемещаться в каждую сторону от среднего положения на 1...1.2 мм. Величина перемещения определяется глубиной выточек на торцах корпуса клапана и ограничивается большими кольцами подшипников, которые упираются в торцы упомянутых выточек.

В каждое из трех сквозных отверстий корпуса клапана вставлены по два реактивных плунжера 7 (см. рис. 276) с центрирующими пружинами между ними.

Чтобы обеспечить одинаковое реактивное усилие на рулевом колесе от давления масла и необходимые для этого равные активные площади плунжеров при поворотах как направо, так и налево, в каждое из трех глухих отверстий, обращенных в сторону углового редуктора, установлено по плунжеру 1. Общая площадь этих трех реактивных элементов по величине равняется площади сечения винта в месте его уплотнения в упорной крышке углового редуктора.

В одном из плунжеров, находящихся в глухих отверстиях, встроен шариковый обратный клапан 4, соединяющий при отказе гидросистемы рулевого управления линии высокого и низкого давления и обеспечивающий, таким образом, возможность управления автомобилем. В этом случае, рулевое управление работает как обычная механическая система без усиления.

В корпусе клапана управления установлен также предохранительный клапан 10, соединяющий линии нагнетания и слива при давлении в системе, превышающем 7357, 5... 7848 кПа (75... 80 кгс/см2), и предохраняющий, таким образом, насос от перегрева, а детали механизма от чрезмерных нагрузок.

Предохранительный клапан размещен в отдельной бобышке, что дает возможность произвести проверку, регулировку или замену его деталей при необходимости.

Полости, находящиеся под передней крышкой 1 (см. рис. 275) и в угловом редукторе, соединены отверстиями в корпусе клапана управления со сливной магистралью и уплотнены по торцам резиновыми кольцами круглого сечения. Аналогичными кольцами уплотнены все неподвижные соединения деталей рулевого механизма и гидроусилителя.

Вал сошки уплотнен манжетой со специальным упорным кольцом, предотвращающим выворачивание рабочей кромки манжеты при высоком давлении. Внешняя манжета защищает вал сошки от попадания пыли и грязи. Уплотнения поршня в цилиндре и винта рулевого механизма в крышке корпуса углового редуктора осуществляются фторопластовыми кольцами 5 и 7 в комбинации с распорными резиновыми кольцами 6, 8. Регулировочный винт вала сошки уплотнен резиновым кольцом.

Уплотнение вала ведущей шестерни углового редуктора комбинированное и состоит из двух манжет, которые фиксируются разрезным упорным кольцом.

В картере рулевого механизма имеются сливная пробка 16 с магнитом, служащая для улавливания стальных и чугунных частиц, и перепускной клапан 11, использующийся при заправке и прокачке гидросистемы рулевого управления.

От насоса к корпусу клапана управления подведены рукава и трубопроводы высокого и низкого давления. По первым масло направляется к механизму, а по вторым возвращается в бачок гидросистемы.

Трубопроводы системы гидроусилителя рулевого управления. Для трубопроводов в системе гидроусилителя применяют стальные цельнотянутые трубы и резиновые рукава оплеточной конструкции. Рукава высокого давления имеют две внутренние комбинированные оплетки, состоящие из хлопчатобумажных и лавсановых нитей. Концы рукава заделываются в специальные наконечники, обжимаемые при сборке.

Рукава низкого давления имеют одну внутреннюю нитяную (лавсановую) оплетку и крепятся на трубопроводах гидросистемы с помощью хомутиков.

Соединение труб между собой и. крепление их к насосу и клапану управления гидроусилителем осуществляется накидными гайками и штуцерами с наружной резьбой. Уплотнение трубопроводов обеспечивается тем, что концы труб, выполненные с двойной развальцовкой, прижимаются к коническим поверхностям соответствующих деталей. Момент затяжки гаек в соединениях трубопроводов должен быть в пределах 78, 5... 98, 1 Н м (8... 10 кг·см).

Радиатор 4 (см. рис. 270) предназначен для охлаждения масла в системе гидроусилителя рулевого управления и представляет собой алюминиевую оребренную трубу, установленную перед радиатором охлаждения двигателя. Масло от рулевого механизма к радиатору и от радиатора к насосу подводится по резиновым рукавам.

Работа гидроусилителя рулевого управления автомобиля КамАЗ осуществляется следующим образом. При прямолинейном движении винт 15 (рис. 277) и золотник 20 находятся в среднем положении. Линии нагнетания 26 и слива 32, а также обе полости 7 и 25 гидроцилиндра соединены. Масло свободно проходит от насоса 4 через клапан 19 управления и возвращается в бачок 31 гидросистемы. При поворачивании водителем рулевого колеса 1 винт 15 вращается.

Вследствие сопротивления повороту колес, первоначально удерживающего колеса 12 и поршень-рейку 8 на месте, возникает сила, стремящаяся сдвинуть винт в осевом направлении в соответствующую сторону. Когда эта сила превысит усилие предварительного сжатия центрирующих пружин 23, винт перемещается и смещает жестко связанный с ним золотник. При этом одна полость цилиндра гидроусилителя сообщается с линией нагнетания и отключается от линии слива, другая—наоборот, оставаясь соединенной со сливом, отключается от линии нагнетания.

Рис. 277. Схема работы гидроусилителя рулевого управления: 1 - колесо рулевое; 2 - пружина предохранительного клапана фильтра гидросистемы; 3 - фильтр; 4 - насос гидроусилителя руля; 5 - клапан перепускной; 6 - вал сошки с зубчатым сектором; 7 - полость задняя гидроусилителя; 8 - поршень-рейка; 9 - сошка; 10 - тяга продольная; 11 -тяга поперечная; 12 - колесо переднее автомобиля; 13 - пробка магнитная; 14 - гайка шариковая; 15 - винт; 16 - картер рулевого механизма; 17 - клапан обратный; 18 - клапан предохранительный рулевого механизма; 19 - клапан управления гидроусилителем; 20 - золотник; 21 - подшипник упорный; 22 - плунжер реактивный; 23 - пружина центрирующая; 24 - редуктор угловой; 25 - полость передняя гидроусилителя; 26 - линия нагнетания; 27 - вал карданный; 28 - радиатор; 29 - колонка рулевая; 30 - фильтр заливочный; 31 - бачок насоса (гидроусилителя); 32 -линия слива; 33 - пружина перепускного клапана; 34 - клапан предохранительный насоса; 35 - клапан перепускной; А и В - дросселирующие отверстия; I - движение прямо или нейтраль; II - поворот направо; III - поворот налево

Рабочая жидкость, поступающая от насоса в соответствующую полость цилиндра, оказывает давление на поршень-рейку 8 и, создавая дополнительное усилие на секторе вала 6 сошки рулевого управления, способствует повороту управляемых колес. Давление в рабочей полости цилиндра устанавливается пропорциональным величине сопротивления повороту колес. Одновременно возрастает давление в полостях под реактивными плунжерами 22. Чем больше сопротивление повороту колес, а следовтельно, выше давление в рабочей полости цилиндра, тем больше усилие, с которым золотник стремится вернуться в среднее положение, а также усилие на рулевом колесе. Таким образом, у водителя создается " чувство дороги".

При прекращении поворота рулевого колеса, если оно удерживается водителем в повернутом положении, золотник, находящийся под действием центрирующих пружин и нарастающего давления в реактивных полостях, сдвигается к среднему положению. При этом золотник не доходит до среднего положения. Размер щели для прохода масла в возвратную линию установится таким, чтобы в находящейся под напором полости цилиндра, поддерживалось давление, необходимое для удерживания управляемых колес в повернутом положении.

Если переднее колесо при прямолинейном движении автомобиля начнет резко поворачиваться, например вследствие наезда на какое-либо препятствие на дороге, вал сошки, поворачиваясь, будет перемещать поршень-рейку. Поскольку винт не может вращаться (водитель удерживает рулевое колесо в одном положении), он тоже переместится в осевом направлении вместе с золотником. При этом полость цилиндра, внутрь которой движется поршень-рейка, будет соединена с линией нагнетания насоса и отделена от возвратной линии. Давление в этой полости цилиндра начнет возрастать, и удар будет уравновешен (смягчен) возрастающим давлением.
Винт, гайка, шарики, упорные подшипники, а также угловая передача, карданный вал и колонка рулевого управления при работе гидроусилителя нагружены относительно небольшими силами. В то же время зубчатое зацепление рулевого механизма, вал сошки и картер воспринимают основное усилие, создаваемое давлением масла на поршень-рейку.

Предупреждение. Когда гидроусилитель не работает, рулевой механизм по-прежнему обеспечивает поворот колес, но на шарико-винтовую пару и другие детали действуют уже полные нагрузки. Поэтому при продолжительной эксплуатации с неработающей гидросистемой появляется преждевременный износ и могут иметь место поломки упомянутых деталей. Движение с неработающим гидроусилителем руля, включая сюда буксирование автомобиля, должно быть сведено к минимуму.