Помпа на кормилното управление - конструкция, видове, принцип на действие
Съдържание
Сервоусилвателят на волана продължава да заема стабилно своето място в редица категории превозни средства и отделни модели леки автомобили. Основният им възел е помпата, която преобразува мощността на двигателя в изпълнителното налягане на работния флуид. Дизайнът е утвърден и доказан, което ни позволява да го разгледаме подробно в общия случай.
Изпълнени задачи и приложение
По своята същност хидравличната помпа осигурява енергия на задвижващия механизъм под формата на циркулация на работната течност на системата - специално масло, под високо налягане. Извършената работа се определя от величината на това налягане и дебита. Следователно роторът на помпата трябва да се върти достатъчно бързо, като същевременно премества значителни обеми за единица време.
Повредата на помпата не трябва да води до спиране на управлението, колелата все още могат да се въртят, но силата върху волана ще се увеличи драстично, което може да бъде изненада за водача. Оттук и високите изисквания за надеждност и дълготрайност, които се постигат благодарение на доказания дизайн, избрания метод на впръскване и добрите смазочни свойства на работната течност.
Опции за изпълнение
Няма толкова много разновидности на хидравлични помпи, в резултат на еволюцията останаха само типовете пластини и зъбни колела. Първият се използва предимно. Рядко се осигурява регулиране на налягането, няма особена нужда от това, наличието на ограничителен вентил за намаляване на налягането е напълно достатъчно.
При класическото кормилно управление се използва механично задвижване на ротора на помпата от шайбата на коляновия вал на двигателя с помощта на ремъчно задвижване. Само по-модерните електрохидравлични системи използват електромоторно задвижване, което дава предимства в точността на управление, но лишава основното предимство на хидравликата - високото усилване на мощността.
Дизайнът на най-често срещаната помпа
Механизмът тип лопатка работи чрез преместване на течност в малки обеми с намаляването им в процеса на завъртане на ротора и изстискване на масло върху изходната тръба. Помпата се състои от следните части:
- задвижваща шайба на вала на ротора;
- ротор с ламелни лопатки в жлебове по протежение на обиколката;
- лагери и салникови уплътнения на вала в корпуса;
- статор с елипсовидни кухини в обема на корпуса;
- регулиращ ограничителен вентил;
- корпус с опори на двигателя.
Обикновено роторът обслужва две работни кухини, което дава увеличение на производителността при запазване на компактен дизайн. И двата са абсолютно идентични и са разположени диаметрално противоположно спрямо оста на въртене.
Редът на работа и взаимодействието на компонентите
Клиновиден или многоребрест задвижващ ремък върти шайбата на роторния вал. Роторът, поставен върху него, е снабден със слотове, в които металните пластини се движат свободно. Чрез действието на центробежни сили те постоянно се притискат към елиптичната вътрешна повърхност на кухината на статора.
Течността навлиза в кухините между плочите, след което се придвижва към изхода, където се измества поради променливия обем на кухините. Работейки по извитите стени на статора, лопатките се вдлъбват в ротора, след което отново се избутват напред, поемайки следващите порции течност.
Поради високата скорост на въртене, помпата има достатъчна производителност, като същевременно развива налягане от около 100 бара, когато работи "до покой".
Режимът на задънено налягане би съществувал при високи обороти на двигателя и колелата се завъртяха докрай, когато буталото на подчинения цилиндър вече не можеше да се движи по-нататък. Но в тези случаи се активира ограничителен клапан с пружина, който се отваря и започва обратния поток на течността, предотвратявайки прекомерното увеличаване на налягането.
Режимите на помпата са проектирани по такъв начин, че да може да осигури максималното си налягане при минимална скорост на въртене. Това е необходимо при маневриране с почти празен ход, но с най-леко управление. Въпреки голямото съпротивление при завъртане на управляваните колела на място. Всички знаят колко тежък е воланът без захранване в този случай. Оказва се, че помпата може да бъде напълно натоварена при минимална скорост на ротора и след увеличаване на скоростта тя просто изхвърля част от течността в обратна посока през контролния клапан.
Въпреки факта, че такива режими на работа с прекомерна производителност са редовни и осигурени, работата на кормилното управление с напълно обърнати колела от близко разстояние е много нежелателна. Причината за това е прегряване на работния флуид, поради което той губи свойствата си. Съществува заплаха от повишено износване и дори повреда на помпата.
Надеждност, повреди и ремонти
Помпите на кормилното управление са много надеждни и не спадат към консумативите. Но и те не са вечни. Неизправностите се появяват под формата на повишено усилие върху волана, особено по време на бързо въртене, когато помпата очевидно не дава необходимата производителност. Има вибрации и силно бръмчене, което изчезва след сваляне на задвижващия ремък.
Ремонтът на помпата е теоретично възможен, но обикновено тя просто се заменя с оригинална или резервна част от вторичния пазар. Има и пазар за възстановени агрегати във фабриката, те са много по-евтини, но имат почти същата надеждност.
