Принцип замены насоса гидроусилителя руля

Принцип работы насоса ГУР

Работает лопастной насос довольно просто. Ротор, вставленный в статор с овальным отверстием, образует две замкнутых серповидных полости, в которые выходят под два окна — через одно из них масло подается из бачка, а через другое оно под давлением выходит в систему. Лопасти (шиберы) установлены в ротор с некоторым зазором (без натяга), поэтому могут свободно перемещаться по пазам ротора вверх и вниз.

При вращении ротора лопасти под действием центробежной силы выдвигаются из своих пазов и упираются в статор, в результате чего между лопастями образуется ряд герметичных полостей. Так как статор имеет овальную форму, то при вращении ротора объем полостей постоянно изменяется — именно на этом и основа принцип действия насоса.

Окно подачи масла на ротор расположено на участке расширения полости статора, здесь оно захватывается расширяющейся полостью между двумя соседними пластинами. Поступление масла в полости обеспечивается их расширением — при увеличении объема образуется разрежение воздуха, в результате которого масло засасывается в полость, полностью заполняя ее. Этот же эффект обеспечивает и поступление нового масла из бачка в насос.

При дальнейшем движении полость с маслом покидает впускное окно и становится герметичным. Но вскоре начинается сужающийся участок статора, на котором лопатки вжимаются в ротор и объем полости уменьшается. Так как полость герметична, масло сжимается, а его давление растет. В определенный момент полость подходит к выпускному окну, и масло под давлением уходит через него в систему. Некоторая часть масла под давлением подается в пазы лопастей ротора, чем обеспечивается более надежный прижим лопастей к стенкам статора.

Так как отверстие в статоре имеет овальную форму, то серповидные полости образуются с двух сторон от ротора, и в каждой из них происходят описанные выше процессы. Именно поэтому насосы такой конструкции названы насосами двухстороннего действия.

Выпуск масла из насоса осуществляется через калиброванное отверстие, имеющее ограниченную пропускную способность. При увеличении частоты вращения коленчатого вала производительность насоса ГУР возрастает, однако все масло не успевает выйти через калиброванное отверстие, оно по каналу поступает к перепускному клапану, при достижении критического давления клапан открывается и направляет масло либо на впуск насоса, либо в бачок. Это предотвращает неконтролируемый рост давления в системе на высоких оборотах мотора.

Однако давление может возрастать не только из-за роста частоты двигателя, но и по другим причинам — из-за различных засорений или поломок. При чрезмерном росте давления в насосе открывается предохранительный клапан, который также отводит рабочую жидкость на впуск насоса или в бачок. В современных насосах для управления клапанами зачастую используются датчики и электрические приводы.

Когда выходит из строя насос ГУР?

Часто причиной поломки гидроусилителя руля становится поломка насоса. После демонтажа ГУР производится проверка его состояния и принимается решение, необходим ли будет ремонт или потребуется замена насоса гидроусилителя руля. Насос нужно будет демонтировать и тщательно осмотреть все комплектующие механизма. При обнаружении коррозии, эти участки следует хорошо промыть специальной жидкостью. Допускается протирание этих участков ветошью, смоченной в ацетоне. Насосы ГУР, применяемые в настоящее время, отличаются длительным рабочим ресурсом, экономичностью, бесшумностью и надежностью. Замена насоса гидроусилителя руля осуществляется нашими специалистами только взамен на изделия оригинального производства от известных производителей. Данные механизмы имеют высокое качество, сертифицированы на территории РФ. При соблюдении надлежащих условий эксплуатации эти изделия способны прослужить не один год. Некоторые из разновидностей данных изделий не поддаются разбору. Поэтому в случае их поломки речь об их разборе не идет, необходима будет сразу замена насоса гидроусилителя руля. Обратившись в наш автотехцентр, специалисты компании скажут вам, сколько стоит замена насоса ГУР. Стоимость наших услуг является доступной для всех.

Насос относится к тем изделиям, которые редко выходят из строя, но в некоторых случаях внешние причины могут стать причиной поломки. К ним относятся:

Качество используемого масла

Время и периодичность его замены зависит от интенсивности эксплуатации транспортного средства. Если пробег машины не более, чем 7 – 9 тыс. км в год, замену нужно производить один раз в два года. Если в бачке имеется фильтрующий элемент, каждый раз его следует менять. Марку масла нужно использовать только ту, которая предлагается производителем автомобиля. Не рекомендуется применять гидравлическое масло, имеющее слишком низкую стоимость. При невыполнении этого требования может потребоваться быстрая замена насоса гидроусилителя руля. При возникновении непредвиденных обстоятельств (при утечке масла) для того, чтобы можно было добраться до автотехсервиса, можно долить в бачок моторное масло. В течение продолжительного времени использовать смесь масел не рекомендуется, так как это приведет к выходу из строя системы ГУР и потребуется замена насоса гидроусилителя руля. Перед этим понадобится промывка всей системы ГУР.

Неисправность приводного ремня гидроусилителя

Поломки механизмов системы могут происходить по причине проскальзывания приводного ремня гидроусилителя. О возникновении неисправности такого рода может свидетельствовать свистящий звук, исходящий из-под капота. Износ ремня также может стать причиной неисправности. Но, если насос неисправен, не рекомендуется увеличивать натяжение ремня, в этом случае на СТО выполняется замена насоса гидроусилителя руля. Если ГУР оснащен ремнем, который является общим для ГУР и, к примеру, для водопомпы или генератора, тогда благодаря специальному устройству, произойдет автоматическое натяжение ремня. При возникновении любого рода нарушений в работе системы следует обратиться в автотехсервис, где замена насоса гидроусилителя руля будет быстро произведена мастерами.

Дефекты подшипников, вала или прочих комплектующих

Диагностика системы ГУР в нашем автотехцентре покажет, какие детали нужно отремонтировать или заменить их, а также, сколько стоит замена насоса ГУР. В некоторых случаях ремонт отдельных частей насоса может оказаться по стоимости достаточно дорогостоящим, и замена насоса гидроусилителя руля будет выгоднее.

Протечки и попадание воздуха в систему ГУР, перегиб масляных магистралей

Возникновение подобных нарушений требует немедленной диагностики в специализированном автотехцентре. После ее проведения может потребоваться замена насоса гидроусилителя руля. Если при повороте руля до упора возникает посторонний шум, это может быть следствием задира торцов у элементов статора. В этом случае потребуется замена насоса гидроусилителя руля. Иногда все ограничивается только лишь пробуксовкой ремня, тогда замена насоса гидроусилителя руля не потребуется.

Устранение

Все эти неисправности можно устранить с помощью шлифовки. Для того, чтобы устранить заусенцы на вале, нужно использовать специальную наждачную бумагу. Есть три способа ее использования.

1. Первый способ – это зачищать края одной стороной наждачной бумаги.
2. Второй способ — это сложить бумагу в два слоя. Это поможет зачищать сразу две стороны.
3. Третий способ – это использовать небольшой напильник и с его помощью прижимать бумагу к поверхности.

На самом деле все эти способы по-своему удобны, и каждый подберет для себя свой способ. Зачистив вал, нужно еще почистить лопатки, чтобы они без труда могли ходить по этим фазам. Затем надо приступать к шлифовке цилиндра. Делать это нужно также с помощью наждачной бумаги. Некоторые используют электрическую дрель для этого. В этом случае нужно найти самое большое сверло по диаметру и обернуть его бумагой в несколько слоев. Бумага должна плотно облегать сверло без различных зазоров, чтобы не оставить дефекты на корпусе цилиндра.

После этого приступаем к шлифованию поверхности

Делать это нужно с осторожностью, периодически проверяя рабочую часть цилиндра

Обслуживание гидроусилителя

Хозяин автомобиля, оснащенного ГУР, может самостоятельно выполнять следующие операции:

• следить за уровнем и состоянием жидкости в расширительной емкости;
• периодически осматривать патрубки и штуцеры на предмет растрескивания и протечек масла;
• менять гидравлическую жидкость с интервалом, указанным в инструкции по эксплуатации;
• отслеживать появление посторонних шумов, возникающих при критическом износе подшипников насоса;
• своевременно менять приводной ремень, чтобы он не оборвался где-нибудь по дороге.

Жидкость, залитая в систему гидроусилителя, служит не только рабочим телом, но и смазкой для насоса

Поэтому при доливке либо замене важно использовать рекомендуемые производителем масла, иначе агрегат может преждевременно выйти из строя

Признаки неисправности и возможные причины

В процессе эксплуатации автомобиля о неисправной работе гидроусилителя руля свидетельствуют следующие признаки:

1. Отдача рулевого колеса. Обычно происходит при неисправностях насоса ГУР либо слабом натяжении приводного ремня.

2. Большое усилие при повороте руля. Причиной могут являться: низкий уровень жидкости, изношенный насос гидроусилителя, завоздушенность системы.

3. Большие усилия в районе среднего положения руля. Основная причина – механический износ рейки.

4. Увеличенные усилия в одну из сторон. Причина: изношенные сальники.

5. Быстрый поворот руля требует усилий. Возможные причины: завоздушенность, неисправность насоса, малые холостые обороты двигателя.

6. Шум. Причины: низкий уровень жидкости, течь в системе.

7. Вибрация. Часто случается при повреждении покрышек, неисправности тормозной системы. В системе ГУР возможно попадание воздуха в гидравлику.

Основные неисправности рулевых реек с гидроусилетелем, их устранение и ремонт

В процессе эксплуатации система рулевой рейки с гидроусилителем требует постоянного осмотра, обслуживания и ремонта (в случае необходимости). К наиболее распространенным неисправностям системы относятся:

1. Течь

Течь сальников чаще всего вызвана коррозией в случае попадания воды на вал, который по мере появления на нем ржавчины разрушает рабочую поверхность сальника. Такая неисправность возможна при разрушении пыльника, вызванном механическими воздействиями либо естественным износом.

Ремонт заключается в восстановлении целостности вала, удалении следов коррозии (обычно вал шлифуется). После этого устанавливается новый сальник с соответствующими посадочными размерами.

Течь шлангов гидравлики обусловлена высоким давлением в системе (100 атмосфер и более), износом шлангов, особенно в местах соединения резиновых и металлических элементов шлангов высокого давления. Обычно требуется замена шланга, однако есть мастерские, которые производят перепрессовку соединений.

2. Стук

Он может возникнуть по причинам:

• поломки или стирания центрального зуба рейки;
• износа опорной втулки;
• неисправности поджимного сухаря.

Подтяжка рейки в случае износа центрального зуба не дает результата. Люфт, возможно, будет меньше, но так как другие зубья изношены меньше (повышенный износ центрального зуба связан с тем, что руль больше времени находится в среднем положении), руль может не возвращаться из крайних положений из-за зажимания.

Видео — о ресурсе работы рулевой рейки с гидроусилителем:

Опорные втулки усиленно разрушаются при движении на неровном дорожном покрытии.  Большинство реечных механизмов иномарок не рассчитаны на российские дороги.

3. Тугой руль

Если руль с усилием крутится только в одну сторону, скорее всего, уплотнительное кольцо в корпусе распределителя пропускает жидкость под давлением. Это может быть результатом попадания грязи или пыли в систему, которая со временем делает проточки. Жидкость не попадает в гидроцилиндр, а уходит напрямую в бачок расширителя. Ремонт можно осуществить путем шлифованием рабочей зоны и замены уплотнительного кольца.

Если руль вращается туго в обе стороны, возможно несколько причин:

• неисправность поршневого тефлонового кольца;
• проточки в двух камерах распределителя;
• изношенная рабочая пара насоса;
• поломка торсиона.

Для диагностики конкретной неисправности требуется разборка механизма и диагностика узлов. В большинстве случаев потребуется помощь специалиста.

Как отремонтировать насос ГУР своими руками

Перед тем, как начать разбирать устройство, необходимо проверить, есть ли в системе воздушная пробка, которая мешает движению жидкости. Именно из-за воздушной пробки чаще всего появляются неполадки в гидравлических системах. То есть, первым делом прокачиваем ГУР. Если после этого причины не исчезли, то приступаем к демонтажу гидрача, его разборке и ремонту деталей системы.

Последовательность ремонта:

1. Делаем полную очистку от грязи. При этом следить, чтобы грязь не попал в шланги.
2. Снять приводной ремень.
3. Сливаем масло настолько, насколько это возможно.
4. Теперь надо поставить метку на валу ГУР относительно эластичной муфты (для этого придется залезть под машину). С помощью шестигранника открутить вал руля.
5. Демонтируем рулевые тяги. Чтобы это сделать, надо левую сторону автомобиля приподнять домкратом и снимаем колесо. Обычно, чтобы снять тяги, надо использовать спецсъемник. Но, в данном случае сделать это можно без съемника.
6. Берем торцевой ключ на 15 и ослабляем болты крепления ГУР к лонжерону. Это проделывается со стороны арки крыла. Выкручиваем 2 болта полностью, один оставляем на месте.
7. Теперь, то, что осталось в шлангах, необходимо слить. Для этого подставляем разрезанную пустую канистру или другую емкость.
8. Когда жидкость из шланг вытекла, надо заткнуть их тряпками.
9. Теперь надо открутить оставшийся один болт. Одной рукой выкручиваем, второй — держим устройство гидрача.
10. Аккуратно, не спеша вынимаем насос.

Когда насос снят, приступаем к его разборке

Сначала осматриваем, не разбит ли корпус, есть ли коррозия металла. В процессе разборки, обычно, причина поломки выясняется. Далее, разбираем на составные части насоса.

Как разобрать насос гидроусилителя руля:

1. Стопорное кольцо держит подшипник. Это кольцо надо снять с помощью съемника.
2. Выкрутить болты крепления задней крышки. Крышку снимают с помощью шлицевой отвертки. Снимать надо аккуратно, чтобы лопасти не вылетели и корпуса насоса.
3. Кто не запоминает расположение с первого раза, тем рекомендуется взять чистые листы формата А4, сделать на них нумерацию и разложить их. В процессе разборки, детали выкладывают на эти листы в определенном порядке. Также надо запомнить, что лопасти закругленной частью потом надо установить наружу.
4. Теперь надо снять пластину и детали под ней.
5. После этого приступаем к снятию вала. Его надо аккуратно выбить, для этого можно использовать латуниевый молоток или резиновый, который используют мастера-плиточники.
6. Со снятого вала надо выпрессовать подшипник.
7. Если проблема была в подшипники, то есть, он может подклинивать, или рассыпался, или просто туго вращается, то запрессовываем новый подшипник.
8. Кроме подшипника, надо проверить все детали устройства и при необходимости заменить их.
9. На этом этапе, когда вышедшие из строя детали заменены, надо собрать устройство усилителя руля.

Устройство гидроусилителя руля

Основные компоненты гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля устанавливается на любого типа. Для легковых автомобилей наибольшее распространение получил реечный механизм. В этом случае схема ГУР следующая:

• бачок для рабочей жидкости;
• масляный насос;
• золотниковый распределитель;
• гидроцилиндр;
• соединительные шланги.

Бачок ГУР

Бачок гидроусилителя

В бачке или резервуаре для рабочей жидкости установлен фильтрующий элемент и щуп для контроля за уровнем масла. С помощью масла смазываются трущиеся пары механизмов и передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и металлической стружки, возникающей в процессе эксплуатации, в бачке служит сетка.

Уровень жидкости внутри бака можно проверить визуально в случае, когда резервуар сделан из полупрозрачного пластика. Если пластик непрозрачный или используется металлический бачок, уровень жидкости проверяется с помощью щупа.

В некоторых автомобилях уровень жидкости можно проверить только после кратковременной работы двигателя либо при вращении рулевого колеса несколько раз в разные стороны во время работы машины на холостом ходу.

На щупах или резервуарах сделаны специальные насечки, как для «холодного» двигателя, так и для «горячего», уже работающего в течение какого-то времени. Также необходимый уровень жидкости можно определить и с помощью отметок «Max» и «Min».

Насос гидроусилителя

Лопастной насос гидроусилителя

необходим для того, чтобы в системе поддерживалось нужное давление, а также происходила циркуляция масла. Насос устанавливается на блоке цилиндров двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала при помощи приводного ремня.

Конструктивно насос может быть разных типов. Наиболее распространенными являются лопастные насосы, которые характеризуются высоким КПД и износоустойчивостью. Устройство выполнено в металлическом корпусе с вращающимся внутри него ротором с лопастями.

В процессе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением подают ее в распределитель и далее в гидроцилиндр.

Привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, поэтому его производительность и давление зависят от количества оборотов двигателя. Для поддержания необходимого давления в ГУР используется специальный клапан. Давление, которое создает насос в системе, может достигать до 100-150 бар.

В зависимости от типа управления масляные насосы подразделяются на регулируемые и нерегулируемые:

• регулируемые насосы поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части насоса;
• постоянное давление в нерегулируемых насосах поддерживает редукционный клапан.

Редукционный клапан представляет собой пневматический или гидравлический дроссель, действующий автоматически и контролирующий уровень давления масла.

Распределитель ГУР

Схематичное устройство распределителя

Распределитель гидроусилителя устанавливается на рулевом валу или на элементах . Его назначение – направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра или обратно в бачок.

Главными элементами распределителя являются торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион представляет собой тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Золотник и вал распределителя представляют собой две цилиндрические детали с каналами для жидкости, вставленные друг в друга. Золотник связан с шестерней рулевого механизма, а вал распределителя с карданным валом , то есть с рулем. Торсион одним концом закреплен на валу распределителя, другой его конец установлен в поворотный золотник.

Распределитель может быть осевым, при котором золотник перемещается поступательно, и роторным – здесь золотник вращается.

Гидроцилиндр и соединительные шланги

Гидроцилиндр встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе

Соединительные шланги высокого давления обеспечивают циркуляцию масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом.  Масло из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок поступает по шлангам низкого давления.

Основные неисправности и методы устранения

Часто ремонт гидроусилителя рулевого управления сводится к замене уплотнителей. Работу можно выполнить, приобретя ремкомплект для ГУР. Отказ гидроусилителя происходит крайне редко и в основном из-за утечки жидкости. Проявляется это в том, что туго крутится руль. Но даже при выходе из строя самого усилителя рулевое управление продолжает функционировать.

Вот таблица основных неисправностей и варианты их решения:

Неисправность	Почему возникает	Вариант решения
Во время езды толчки от неровной поверхности отдают в руль	Плохое натяжение или износ приводного ремня насоса	Заменить или натянуть ремень
Туго поворачивается руль	Та же проблема с ремнем;Уровень рабочей жидкости ниже минимального значения или близок к нему;Небольшое количество оборотов коленвала при холостой работе;Забился фильтр в бачке;Насос создает слабое давление;Завоздушена система усилителя.	Поменять или натянуть ремень;Восполнить объем жидкости;Увеличить обороты мотора (настроить);Поменять фильтр;Восстановление насоса или его замена;Зажать места соединения шлангов.
Нужно приложить усилия, чтобы повернуть руль в среднем положении	Механическая неисправность насоса	Заменить сальник, ремонт насоса или его замена
Поворот руля в одну из сторон требует больших усилий	Насос неисправен	Отремонтировать насос или заменить сальник
Чтобы быстро повернуть руль, нужно приложить больше усилий	Плохое натяжение приводного ремня;Низкие обороты мотора;Завоздушена система;Сломался насос.	Отрегулировать приводной ремень;Настроить обороты мотора;Устранить подсос воздуха и удалить воздушную пробку из магистрали;Ремонт насоса;Провести диагностику элементов рулевого механизма.
Уменьшился отзыв рулевого управления	Упал уровень жидкости;Завоздушивание системы ГУР;Механическая неисправность рулевой рейки, шины или других деталей;Износились детали рулевого механизма (не проблема гидроусилителя).	Устранить протечку, восполнить недостаток масла;Удалить воздушную пробку и зажать соединения, чтобы не подсасывало воздух;Диагностика и ремонт рулевого механизма.
Гудит гидроусилитель во время работы	Упал уровень масла в бачке;Срабатывает клапан сброса давления (руль повернут до упора).	Проверить наличие течи, устранить ее и восполнить объем;Устранить завоздушивание;Проверить исправность насоса;Проверить, достаточное ли создается давление насосом;Не поворачивать руль до упора.

Если автомобиль оснащен электроусилителем, то в случае появления каких-либо тревожных сигналов следует сразу же обратиться к специалистам. Электроника проверяется на соответствующем оборудовании, поэтому без необходимых навыков самому лучше не пытаться что-то в электросистеме отремонтировать.

Работа насоса гидроусилителя

При вращении ротора лопасти, перемешаясь в его пазах, постоянно плотно прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежных сил и давления жидкости. Жидкость из корпуса попадает в пространство между лопастями и вытесняется ими в полость нагнетания. За один оборот ротора дважды происходит забор и нагнетание жидкости. Из полости нагнетания через отверстия распределительного диска, калиброванное отверстие и канал в крышке насоса жидкость поступает в нагнетательный шланг (трубопровод) гидроусилителя.На верхней части корпуса насоса укреплен бачок для жидкости (масло), закрытый крышкой, в которой установлен сапун, поддерживающий давление внешней среды внутри бачка. Масло, заливаемое в бачок, проходит через сетчатый фильтр. В магистрали слива масла имеется также сетчатый фильтр и перепускной клапан, который срабатывает в случае засорения фильтра. В крышке насоса установлен перепускной клапан, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса.При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя разность давлений на торцах перепускного клапана возрастает, так как с увеличением подачи масла в систему гидроусилителя повышается разность давлений в полости нагнетания насоса и в магистрали нагнетания. При чрезмерном увеличении подачи масла в систему гидроусилителя перепускной клапан перемещается вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком.

Для уменьшения уровня шума при работе насоса и снижения износа его деталей при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, проходя перепускной клапан, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и в канал всасывания. Для этого имеется коллектор, внутренний канал которого соединен с полостью бачка.Внутри перепускного канала есть седло с установленным в нем предохранительным клапаном, который открывается при достижении давления масла 6,5—7 МПа и перепускает его из нагнетательного канала в бачок.На грузовых автомобилях особо большой грузоподъемности, движение которых без усилителя рулевого привода невозможно, обычно применяют дополнительный, аварийный привод насоса от электродвигателя

Он автоматически включается при аварийной остановке двигателя автомобиля.Техническое состояние механизма рулевого управления оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля, поэтому правильной эксплуатацией механизма рулевого управления и своевременному регулированию необходимо уделять самое серьезное внимание. Не допускается, к примеру, эксплуатация автомобиля, если свободный ход рулевого колеса превышает 25° В этом случае эксплуатация автомобиля затруднена и износ деталей механизма рулевого управления значителен.Для повышения надежности и упрощения обслуживания элементов механизма рулевого управления конструкция привода предусматривает частичное или даже полное отсутствие регулировок шарнирных узлов рулевого привода

Детали механизма рулевого управления изготовляются с большой точностью и подвергаются термообработке.