Гидроусилитель руля ГАЗ-33097: полный контроль над грузовиком

Полноприводный грузовой автомобиль ГАЗ-33097 «Садко» выгодно отличается от своего предшественника ГАЗ-66, хотя и получил от него в «наследство» многие технические решения, в том числе и конструкцию гидроусилителя руля. Об устройстве, работе и обслуживании ГУР данного автомобиля читайте в этой статье.

Общее устройство ГУР автомобиля ГАЗ-33097

Автомобиль повышенной проходимости ГАЗ-33097 «Садко» внешне очень похож на ранние ГАЗ-53, однако эта схожесть обманчива и вводит в заблуждение. Дело в том, что полноприводные «Садко» моделей 3308 и 3309 разрабатывались для замены ГАЗ-66 (выпуск которого прекращен в 1999 году), и у этих автомобилей есть множество общих узлов, агрегатов и просто технических решений. А с ГАЗ-53 их роднит разве только переднекапотная компоновка.

Принципиально одинаково в «Садко» и ГАЗ-66 построены и ГУР. Однако в этих автомобилях используются разные двигатели (в ГАЗ-66 — бензиновый, а в ГАЗ-33097 — дизельный), поэтому в их гидроусилителях нашли применение разные компоненты и технические решения. Кроме того, в новом автомобиле есть и ряд усовершенствований, повысивших надежность и качество работы гидроусилителя.

В ГАЗ-33097 ГУР состоит из следующих компонентов: насос, клапан управления ГУР (совмещен с продольной рулевой тягой), силовой гидравлический цилиндр, бачок для рабочей жидкости, клапанная коробка и система трубопроводов. Каждый из компонентов имеет свои особенности и играет определенную роль в системе.

Насос ГУР. В данном автомобиле используется шестеренчатый насос, который способен обеспечить довольно высокое давление (до 85-95 атмосфер) при необходимой производительности (до 18 л/мин). Насос монтируется непосредственно на двигатель, с его правой стороны, привод насоса — шестеренчатый от привода механизма ГРМ. Такое решение обеспечивает максимальную надежность привода насоса и снижает нагрузку на клиноременный привод других агрегатов двигателя.

Клапанная коробка. Этот узел необходим для регулировки давления в гидравлической системе усилителя и ее производительности, а также для предохранения системы от чрезмерного роста давления. Через клапанную коробку рабочая жидкость (в качестве которой выступает трансмиссионное масло) из бачка подается на насос, а затем из насоса нагнетается в клапан управления ГУР. Клапан клапанной коробки отрегулирован таким образом, чтобы в системе поддерживалось давление в пределах 8,5-9,5 МПа, а производительность лежала в пределах от 9 до 18 л/мин.

Бачок. Он необходим для хранения запаса рабочей жидкости и ее очистки во время работы системы. Бачок изготовлен из пластика, оснащается крышкой, имеет впускной (центральный) и выпускной (боковой) патрубки. На дне бачка закреплен простой сетчатый фильтр, который очищает поступающее из системы масло от загрязнений. На стенке бачка предусмотрены метки для быстрого определения уровня рабочей жидкости. Бачок монтируется в моторном отсеке, на перегородке кабины.

Клапан управления ГУР. Клапан золотникового типа, он предназначен для подачи рабочей жидкости в полости силового цилиндра при повороте рулевого колеса. Клапан имеет компактные размеры, он устанавливается непосредственно на продольную рулевую тягу. Причем если в ГАЗ-66 клапан устанавливался с противоположной от тяги стороны, то в ГАЗ-33097 он расположен между сошкой и тягой. Поэтому в данном случае клапан не только играет роль управляющего элемента, но и его корпус также выступает в качестве силового элемента, передающего усилие от сошки на тягу.

Силовой гидравлический цилиндр. Он имеет традиционную конструкцию: в цилиндрическом корпусе установлен поршень со штоком, который через уплотнительные элементы и гайку выходит с одной стороны цилиндра. На противоположной стороне корпуса расположен шарнир, с помощью которого цилиндр монтируется на балку передней оси. Шток цилиндра жестко крепится к поперечной рулевой тяге. На корпусе находится два штуцера для подачи и слива масла в/из рабочих полостей силового цилиндра.

Соединительные трубопроводы. Циркуляция масла в системе обеспечивается жесткими (металлическими) и гибкими (резиновыми) трубками.

Так как в ГУР данного автомобиля используется отдельный силовой гидроцилиндр, то остальные компоненты рулевого управления, в том числе рулевой механизм и все тяги, аналогичны компонентам системы рулевого управления автомобилей без гидроусилителя.

Принцип работы гидроусилителя руля

Работает ГУР автомобиля ГАЗ-33097 просто. При прямом положении колес клапан управления закрыт и масло не поступает в силовой цилиндр, однако насос при этом все равно работает, а клапанная коробка обеспечивает необходимое давление в системе.

При повороте рулевого колеса в любую сторону срабатывает рулевой механизм, и рулевая сошка приходит в движение — шарнир сошки сдвигается и толкает золотник клапана управления, одновременно передавая усилие на продольную тягу. Золотник открывает каналы, и рабочая жидкость поступает в одну из полостей, а из противоположной полости сливается — под действием изменившегося давления поршень цилиндра движется, и соединенный с ним шток толкает поперечную рулевую тягу. Так обеспечивается облегчение поворота колес.

При повороте рулевого колеса в обратную сторону золотник, под действием сошки, переходит в другое положение. В этом положении масло из только что наполнившейся полости цилиндра уходит на слив в бачок (причем оно вновь проходит через клапан управления ГУР), а противоположная полость, напротив, наполняется маслом. В результате давление на поршень цилиндра изменяется по направлению, он движется в обратную сторону, толкая поперечную рулевую тягу.

При остановке руля в каком-либо положении шарнир сошки перестает давить на золотник, в результате нагнетание и слив масла из цилиндра прекращается, поэтому колеса тоже останавливаются в данном положении. Но стоит только повернуть руль, как система снова заработает.

Сливающееся из цилиндра масло поступает в бачок через фильтр, где производится его очистка от продуктов износа силового цилиндра, насоса и клапанов. На насос подается уже очищенное масло, чем обеспечивается продление ресурса всех деталей гидроусилителя.

ГУР построен таким образом, что даже в случае его поломки управление автомобилем не теряется. Если гидроусилитель выходит из строя, то достаточно соединить нагнетательный штуцер клапанной коробки с входным патрубком бачка, а из силового цилиндра и клапана управления слить остатки рабочей жидкости (если же поврежден цилиндр, то его и вовсе рекомендуется демонтировать). В этом случае рабочая жидкость будет циркулировать между бачком, насосом и клапанной коробкой, а управление автомобилем будет осуществляться исключительно силами водителя.

Вопросы обслуживания и ремонта ГУР ГАЗ-33097

Для нормальной работы гидроусилителя требуется регулярно производить его техническое обслуживание и некоторые регулировки.

В первую очередь, система проверяется на надежность крепления деталей и наличие утечек, причем данную проверку рекомендуется проводить ежедневно перед началом рабочей смены. Также обычно при ТО приходится пополнять уровень масла в бачке — он должен находиться между отметками «min» и «max». Для ГУР следует использовать только масло, рекомендованное производителем для того региона и условий, в которых эксплуатируется данный автомобиль.

Если необходимо слить рабочую жидкость из системы (например, для ремонта компонентов или для замены масла), то следует произвести следующие действия: снять шланги с клапанной коробки со стороны насоса и слить масло, снять шланги с клапана управления ГУР и слить масло, снять шланги с гидроцилиндра и слить с них масло. После этого рабочая жидкость остается только в силовом гидроцилиндре, чтобы удалить масло из него, необходимо с небольшой скоростью провернуть руль в обе стороны до упора — так масло будет выдавлено из цилиндра поршнем за счет усилия от поперечной тяги. После слива масла всю систему рекомендуется промыть.

При разборке системы ГУР все фильтры (в насосе, клапанах и т.д.) промываются в бензине, а при значительном загрязнении — в специальных растворителях.

Если масло полностью сливалось, то при последующей заливке систему необходимо прокачать. Для этого запускается двигатель и на холостых оборотах руль несколько раз проворачивается в обе стороны до упора (но без остановок в крайних положениях). После этого может потребоваться добавка рабочей жидкости в бачок.

Большое внимание уделяется регулировке переднего (соединенного с сошкой) шарнира продольной рулевой тяги, от которого зависит правильность работы ГУР. Для этого необходимо демонтировать клапан управления ГУР (он крепится на четырех болтах), затем с помощью динамометрического инструмента затянуть гайку стакана с моментом 24-36 Н·м и сразу же ослабить на 1/12–1/4 оборота. При правильной регулировке стакан должен перемещаться в продольном направлении на 3,4±0,3 мм — это рабочий ход всего шарнира сошки, при котором обеспечивается нормальное срабатывание золотника клапана управления. После регулировки клапан устанавливается на свое место и тяга собирается.

При регулярном техническом обслуживании и регулировке, а также при применении качественного масла гидроусилитель ГАЗ-33097 будет работать надежно, облегчая непростой труд водителя полноприводного грузовика.