В результате этих размышлений в XIX веке родилась концепция усилителя рулевого управления. После появления на улицах городов большегрузных автобусов с паровым двигателем стало необходимо облегчить труд управляющих ими водителей. Начался поиск конструктивных решений, позволяющих уменьшить усилие при повороте руле-зого колеса.
В 1925 году в США Фрэнсис Дейзис одним из первых запатентовал гидравлический усилитель рулевого управления, а в 1933 году концерн "Дженерал Моторс" уже намеревался установить его на своем автомобиле "Кадиллак" с двенадцатицилиндровым двигателем. К 1951 году компания "Крайслер" освоила производство гидроусилителей руля и с этого времени начала оснащать им многие свои модели. Первым изготовителем легковых автомобилей, предложившим установку гидроусилителя рулевого управления в качестве дополнительного оборудования модели "519", была фирма "Фиат". В настоящее время в результате появления переднеприводных автомобилей, использования шин большего размера и массы, подвески с усложненной кинематикой существует необходимость в применении усилителей рулевого управления даже на небольших автомобилях. Как следует из названия, данное устройство основано на использовании принципа гидравлики. Давление в системе, заправленной специальной жидкостью, создается гидравлическим насосом, приводимым в действие коленвалом двигателя. В конструкции предусмотрен золотниковый клапан, который при повороте руля переключает подачу жидкости в ту или иную полость, обеспечивая дополнительное воздействие на исполнительный механизм рулевого управления (редуктор или рейку). Первоначально конструкции рулевого управления с гидроусилителем были несовершенны и имели ряд недостатков. Например, они уменьшали усилие при управлении автомобилем настолько, что терялась информативность рулевого управления. Такие системы устанавливались на автомобиль вплоть до 80-х годов. Нетрудно себе представить насколько опасно "переборщить" при манипулировании рулем, выполняя поворот на большой скорости.
Отсюда вытекают основные требования, которым должен соответствовать механизм гидроусилителя. Задача состоит в том, чтобы сделать поворачивание легким при маневрировании с малой скоростью и более ощутимым по усилию на рулевом колесе при движении с большей скоростью, чтобы управление автомобилем стало как можно более безопасным.
У большинства гидроусилителей вне зависимости от скорости движения автомобиля коэффициент усиления остается постоянным. Однако все большее число поступающих на рынок автомобилей сегодня оснащается системами с переменным коэффициентом усиления, у которых степень усиления уже изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля, □ни обеспечивают точную и быструю реакцию при движении автомобиля на поворотах и требуемое усилие при маневрировании автомобиля с малой скоростью.
Одним из путей достижения этого является использование рейки рулевого механизма с переменным отношением зубчатого зацепления. С этой целью по длине рейки изменяется шаг и диаметр делительной окружности зубьев, а на шестерне шаг зубьев остается постоянным. Когда колеса автомобиля выставлены для движения в прямом направлении, передаточное число рулевого механизма равное единице и коэффициент усиления наименьший, но по мере приближения рулевого колеса к его крайним положениям, передаточное число возрастает и усилие, необходимое для поворачивания колес, уменьшается. Гидроусилитель рулевого механизма, управляемый компьютером, также перестает быть чем-то необычным. Такие системы рулевого управления обрабатывают информацию от спидометра автомобиля. Их работа определяется не только числом оборотов двигателя, но и скоростью движения автомобиля. Микропроцессор компьютера анализирует поступающие от датчика сигналы и вычисляет требуемый на каждый момент коэффициент усиления, который реализуется с помощью электрогидравлического преобразователя.
Идея разработчиков таких систем: взять лучшее из двух видов рулевого управления - при скоростях, характерных для паркования автомобиля, сделать рулевое управление наиболее легким, а при движении с высокой скоростью действие усилителя уменьшать до такой степени, чтобы система работала почти так же, как обычное механическое рулевое управление без усилителя.
Техническое обслуживание системы
Как правило, рулевой механизм с гидроусилителем обладает высокой надежностью и не требует сложного обслуживания при эксплуатации автомобиля. Даже в случае отказа насоса усилителя, движение на автомобиле можно продолжать, хотя для поворачивания рулевого колеса в этом случае потребуется прикладывать значительно больше усилий, чем даже на автомобиле без гидроусилителя.
(Весь материал скопирован с сайта www.AutoInstruction.ru)
Причиной полного отказа гидроусилителя чаще всего является обрыв приводного ремня насоса. Регулярно проверяйте состояние ремня - он'может быть изношен или слабо натянут. Одним из признаков слабого натяжения ремня является появление отдачи (обратного толчка) на рулевом колесе. Обычно это заметнее всего при трогании автомобиля с места, когда колеса повернуты до отказа.
Поддерживайте на должном уровне количество жидкости в бачке усилителя. При необходимости доливайте жидкость только указанной в руководстве по обслуживанию марки. Учтите, что жидкость, предназначенную для АКПП, можно использовать не для всех гидроусилителей рулевого управления. В продаже имеется много разных марок жидкостей. Неподходящая жидкость может испортить все сальники в системе.
Так как жидкость используется не только как рабочее тело гидросистемы, но и как смазочный материал, очень важно, чтобы ее уровень не опускался ниже нормы, иначе насос может выйти из строя. Следите также за чистотой жидкости. Грязная или просроченная жидкость быстро разрушит насос и уплотнения гидросистемы, расположенные на реечном механизме, что потребует потом дорогостоящего ремонта. Замена жидкости требуется редко. Если же вы хотите слить жидкость, необходимо открыть крышку расширительного бачка, отсоединить один из трубопроводов системы и несколько раз повернуть рулевое колесо из стороны в сторону для выдавливания жидкости из гидросистемы. Специальное отверстие для слива жидкости обычно отсутствует. Заправка новой жидкости производится через расширительный бачок. Как правило, при этом в гидросистеме образуются воздушные пробки, нарушающие ее работоспособность. Их следует удалить. Проще всего сделать это следующим образом. Запустите двигатель, откройте крышку расширительного бачка и прокачайте систему, поворачивая руль несколько раз из одного крайнего положения в другое. По мере прокачивания гидросистемы уровень жидкости в бачке будет понижаться. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока он не стабилизируется. После этого долейте жидкость до требуемого уровня и закройте крышку, предварительно проверив, не засорено ли в ней вентиляционное отверстие (если оно имеется).
Наиболее частой неисправностью гидроусилителей является течь жидкости. С таким дефектом автомобилям обычно не удается пройти техосмотр. У некоторых старых гидросистем допускалось небольшое просачивание жидкости через подшипники, валы и т.п., поскольку их практически невозможно сделать полностью герметичными. Регулярно осматривайте узлы системы со всех сторон для своевременного обнаружения возможных подтеканий из трубопроводов и штуцеров, а также из не туго закрепленных трубопроводов и других деталей.
Выясните, не трутся ли трубки и шланги о детали шасси и подвески. Неисправность гидропровода может приводить к прорыву жидкости через чехлы. Производя проверку, поворачивайте рулевое колесо из одного крайнего положения в другое. Небольшие течи часто можно устранить, введя в жидкость специальные герметизирующие добавки, которые имеются в продаже. Однако это будет только кратковременной мерой. В случае неисправности насоса его можно отремонтировать, воспользовавшись ремонтным комплектом новых сальников. Замена сальников мало что исправит, если насос сильно изношен.
Для тех, кто любит делать все самостоятельно, ремонт насоса не пред^ ставит больших трудностей. Однако прежде чем устанавливать отремонтированный насос на автомобиль, желательно проверить его на стенде. Если вы подозреваете, что насос изношен, то обратитесь к специалисту по гидроусилителям, чтобы он проверил его рабочее давление и правильно определил неисправность. Вообще говоря, многочисленные достоинства руля с гидроусилителем во много раз перевешивают проблемы, создаваемые ее возможными неисправностями. Стоит после того, как вы поездили на автомобиле с современной системой, пересесть на автомобиль, не имеющий гидроусилителя рулевой системы, и вы немедленно "почувствуете разницу".