Насос гидроусилителя служит для создания рабочего давления масла в цилиндре гидроусилителя. По типу лопастной, двойного действия, с шестеренчатым приводом от распределительных шестерен двигателя. Максимальное давление, ограниченное предохранительным клапаном, 9 МПа (90 кгс/см2). Производительность насоса при частоте вращения 2000 мин-1— 16,5 л/мин.

Установлен в развале блока цилиндров и крепится к корпусу распределительных шестерен. Вал насоса приводится во вращение от шестерни топливного насоса высокого давления.

Насос состоит из корпуса с крышкой, вала насоса, ротора с лопастями (пластинами), статора, распределительного диска, предохранительного клапана, перепускного клапана, бачка, фильтрующего элемента, коллектора, трубки бачка, пробки заливной горловины с маслоизмерительным стержнем.

Внутри корпуса имеется всасывающая полость, куда масло поступает через вертикальное отверстие из бачка. В заднем торце корпуса насоса выполнены два овальных отверстия и прилив для установки игольчатых подшипников.

Овальные отверстия служат для подачи масла к ротору. В передней части корпуса выполнены расточки для установки шарикового подшипника и манжеты вала. В заднем торце корпуса, со стороны статора, выполнены два отверстия под установочные штифты статора и четыре углубления для масла, подаваемого под лопасти ротора. Внутри крышки выполнена расточка под распределительный диск и нагнетательную полость.

В крышке имеются глухое сверление под клапаны насоса и вертикальное отверстие, которым сверление под клапаны соединяется с бачком. Нагнетательная полость в крышке через калиброванное отверстие А соединена с осевым ступенчатым каналом, к которому при помощи штуцера присоединяется нагнетательный трубопровод, идущий к клапану управления. В переднем торце крышки выполнены четыре отверстия под болты.

Рис. 96. Насос гидроусилителя рулевого управления: а — конструкция: 1 — шестерня привода; 2 —гайка крепления шестерни; 3 — шплинт; 4, 15 — шайбы; 5 — вал насоса; 6 —сегментная шпонка; 7, 10 — упорные кольца; 8 — шарикоподшипник; 9 — маслоотгонное кольцо; 11 —манжета; 12 — игольчатый подшипник; 13 — пробка заливной горловины; 14 — заливной фильтр; 16 — болт; 17, 36, 39 — уплотни-тельные кольца; 18 — труба фильтра; 19 — предохранительный клапан; 20 — крышка бачка с пружиной; 21, 28 — уплотнительные прокладки; 22 — бачок насоса; 23 — фильтрующий элемент; 24 — коллектор; 25 — трубка бачка; 26 — штуцер; 27 — прокладка коллектора; 29 — крышка насоса; 30 — пружина перепускного клапана; 31 — седло предохра» нительного клапана; 32 — регулировочные шайбы; 33 — перепускной клапан в сборе с предохранительным клапаном; 34 — распределительный диск; 35 — пластина насоса; 37 — статор; 38 — ротор; 40 — корпус насоса; А, Б — дросселирующие отверстия: В — полость нагнетания; Г — радиальные отверстия

Вал насоса установлен в корпусе на шариковом и игольчатом подшипниках. На наружном конце вала с помощью шпонки и гайки закреплена шестерня привода насоса.

На внутреннем конце вала выполнены шлицы для установки ротора. Ротор на шлицах вала установлен свободно. Уплотнение вала в корпусе обеспечивается самоподжимным сальником. Кроме того, на валу установлено маслосгонное кольцо. Внутри ротора выполнены шлицы для установки его на валу. На наружной поверхности ротора выполнены десять пазов для установки пластин, которые должны перемещаться в пазах ротора свободно, без заедания.

Корпус, статор и крышка стянуты четырьмя общими болтами. Для этих болтов снаружи статора имеется четыре углубления. Уплотнение статора со стороны корпуса и крышки обеспечивается резиновыми кольцами. Положение статора относительно корпуса фиксируется с помощью двух штифтов, для которых он имеет два сквозных отверстия.

В цилиндрической выточке статора имеются две выемки, заходя в каждую из которых пластины ротора обеспечивают всасывание и нагнетание масла. Начало каждой полости (по ходу вращения ротора) через три отверстия разного диаметра в статоре и выемке в распределительном диске сообщается с полостью всасывания.

Снаружи на статоре выбита стрелка. Положение статора относительно корпуса насоса должно быть таким, чтобы направление стрелки на статоре совпадало с направлением вращения вала насоса.

Распределительный диск (рис. 96, б, в) предназначен для направления потоков масла к пластинам ротора, под пластины и от пластин. Для этого в диске имеются отверстия. Два углубления в распределительном диске являются полостями всасывания. Два наружных продолговатых отверстия в диске предназначены для подачи масла в полость нагнетания. Центральные продолговатые отверстия и углубления служат для подвода и отвода масла от пластин.

Предохранительный и перепускной клапаны установлены в крышке насоса. Перепускной клапан ограничивает количество масла, подаваемого насосом в систему, и состоит из плунжера и пружины. Плунжер при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя пружиной прижат к распределительному диску и закрывает проходное отверстие вертикального канала крышки насоса. Предохранительный клапан установлен внутри перепускного. Он ограничивает давление масла в системе гидроусилителя в пределах 8,5…9 МПа (85…90 кгс/см2). Состоит из шарика, пружины, направляющего стержня и седла с регулировочными прокладками.

Бачок насоса стальной, штампованный. Установлен сверху корпуса и крышки на прокладке и закреплен болтами вместе с направляющим коллектором. Сверху бачок закрыт крышкой, в которую установлен заливной фильтр; фильтр закрыт пробкой, к которой прикреплен щуп. Внутри бачка установлен коллектор насоса с фильтром. В крышке насоса установлен предохранительный клапан, ограничивающий давление масла внутри бачка. Коллектор предназначен для направления масла из полости крышки насоса при открытии перепускного клапана в полость всасывания корпуса. Он обеспечивает создание избыточного давления в полости всасывания корпуса, снижает шум и износ деталей насоса. В коллектор ввернута пустотелая труба фильтра (стойка), которая имеет боковую прорезь для выхода масла. Она выполняет роль направляющей для пакета фильтрующих элементов.

Фильтр представляет собой пакет отдельных фильтрующих элементов, каждый из которых состоит из сетчатого каркаса, двух мелких латунных сеток и расширителя. Нижний фильтрующий элемент уплотняется на трубе при помощи пружины, установленной между пакетом фильтрующих элементов и крышкой.

Масло подводится к трубе (стойке) фильтра с помощью трубки. При засорении фильтрующих элементов давление масла на фильтрующие элементы увеличивается, и весь пакет дисков перемещается вверх к крышке. В этом случае масло возвращается из системы гидроусилителя и попадает в бачок, минуя фильтрующие элементы.

При вращении вала насоса пластины прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежной силы и давления масла, поступающего в пространство под ними из полости крышки насоса по каналам в распределительном диске. Между пластинами и неподвижными поверхностями насоса образуются камеры переменного объема, которые, проходя мимо зон всасывания, заполняются маслом. Для более полного заполнения камер масло подводится как со стороны корпуса насоса (через два окна), так и со стороны углублений в распределительном диске через шесть отверстий, выполненных в статоре и расположенных по три против окон всасывания. При уменьшении межлопастного объема масло вытесняется по каналам в распределительном диске в полость крышки насоса, сообщающуюся через калиброванное отверстие А с линией нагнетания. На участках поверхности статора с постоянным радиусом (между зонами всасывания и нагнетания) объем камер не изменяется. Эти участки необходимы для того, чтобы обеспечить минимальное перетекание масла между этими зонами.

Во избежание «запирания» масла, которое препятствовало бы перемещению пластин, пространство под ними связано посредством дополнительных малых каналов в распределительном диске с полостью в крышке 29 насоса.

При минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя клапан прижат пружиной 30 к распределительному диску. Масло из полости в крышке насоса через калиброванное отверстие А поступает в канал, соединяющийся с линией нагнетания. Полость под клапаном, где расположена пружина 30, сообщается с этим каналом отверстием малого диаметра Б. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя за счет сопротивления отверстия А образуется разность давлений в полости крышки (перед клапаном) и в канале нагнетания насоса (за клапаном). Перепад давлений тем больше, чем больше масла проходит в единицу времени через это отверстие, и не зависит от величины давления. Избыточное давление в полости крышки, воздействуя на левый торец перепускного клапана, преодолевает сопротивление пружины. При определенной разности давлений усилие, стремящееся сдвинуть клапан, возрастает настолько, что пружина сжимается и клапан, перемещаясь вправо, открывает выход части масла из полости крышки в бачок. Чем больше масла подает насос, тем больше его перепускается через клапан обратно в бачок. Таким образом, увеличения подачи масла в систему свыше заданного предела почти не происходит.

Перепускной клапан при срабатывании встроенного в него предохранительного клапана работает аналогичным образом. Открываясь, шариковый клапан пропускает небольшой поток масла в бачок через радиальные отверстия в перепускном клапане. При этом давление на правый торец перепускного клапана падает, поскольку поток масла, идущий через шариковый клапан, ограничен отверстием Б. Клапан в этом случае, перемещаясь вправо, открывает выход в бачок основной части перепускаемого масла.

Рис. 97. Схема работы гидроусилителя рулевого управления:
1 —рулевое колесо; 2 — пружина предохранительного клапана фильтра гидросистемы; 3 — фильтр; 4 — насос гидроусилителя; 5 — перепускной клапан; 6 — вал сошки с зубчатым сектором: 7 —задняя полость гидроусилителя; 8 — поршень-рейка; 9 — сошка; 10— продольная тяга; 11 — поперечная тяга; 12 — переднее колесо автомобиля; 13 — магнитная пробка; 14 — шариковая гайка; 15 — винт; 16 — картер рулевого механизма; 17 — обратный клапан; 18 — предохранительный клапан рулевого механизма; 19 — клапан управления гидроусилителем; 20 — золотник; 21 — упорный подшипник; 22 — реактивный плунжер; 23 — центрирующая пружина; 24 — угловой редуктор; 25 — передняя полость гидроусилителя; 26 — линия нагнетания; 27 — карданный вал; 28 — радиатор; 29 — рулевая колонка; 30 — заливной фильтр; 31 — бачок насоса гидросистемы; 32 — линия слива; 33 — пружина перепускного клапана насоса; 34 — предохранительный клапан насоса; 35 — перепускной клапан;

Роль рабочего цилиндра (рис. 97) выполняет картер рулевого механизма.

Полости картера рулевого механизма перед поршнем-рейкой и за ним соединяются с корпусом клапана управления гидроусилителя с помощью каналов в картере рулевого механизма.

Масляный радиатор предназначен для охлаждения масла в системе гидроусилителя рулевого привода. Радиатор из алюминиевой оребренной трубы установлен перед масляным радиатором смазочной системы двигателя.

Трубопроводы системы гидроусилителя состоят из стальных Цельнотянутых труб и резиновых рукавов с оплеткой. Рукава высокого давления имеют две внутренние комбинированные оплетки, состоящие из хлопчатобумажных и лавсановых нитей. Концы рукавов заделываются в специальные наконечники. Рукава низкого давления имеют одну внутреннюю нитяную (лавсановую) оплетку и крепятся на трубопроводах гидросистемы с помощью хомутов.

Клапан управления гидроусилителя служит для направления под давлением потока масла в ту или иную полость силового цилиндра в соответствии с направлением поворота рулевого колеса.

Клапан управления золотниковый, с реактивными плунжерами, крепится к картеру углового редуктора шпильками и болтом.

Он состоит из корпуса с крышкой, золотника, реактивных плунжеров, обратного клапана, предохранительного клапана, упорных подшипников, конической шайбы, уплотнения.

Корпус имеет выполненные с большой точностью отверстия: центральное для золотника, три сквозных и три глухих сверления, расположенных вокруг центрального отверстия. В корпусе клапана выполнены два резьбовых отверстия, в которые вворачиваются штуцеры трубок: подводящей масло от масляного насоса (нагнетательная магистраль) и отводящей масло из клапана в бачок масляного насоса (сливная магистраль). На внутренней поверхности корпуса выполнены три кольцевые проточки. Крайние проточки с помощью каналов в корпусе соединены с магистралью слива, средняя — с нагнетающей магистралью. В поясках корпуса, между крайней и средней проточками, выполнены отверстия, соединенные с каналами корпуса и сообщающиеся через каналы углового редуктора с полостями силового цилиндра.

Выходные отверстия этих каналов находятся на торцевой поверхности корпуса со стороны корпуса углового редуктора. На этой торцевой поверхности имеется также отверстие клапана, соединяющего полость крышки корпуса со сливной магистралью.

Отверстия и сверления корпуса соединены с нагнетательной магистралью.

Золотник установлен внутри корпуса. На наружной поверхности золотника выполнены три пояска. Средний поясок значительно уже, чем крайние.

Клапан управления имеет девять реактивных плунжеров. Шесть реактивных плунжеров установлены в трех сквозных отверстиях корпуса попарно. Три остальные размещаются в глухих сверлениях корпуса, они имеют менее жесткие пружины. В одном из плунжеров собран обратный клапан, предназначенный для соединения магистрали высокого и низкого давления при неработающем насосе гидроусилителя и уменьшения усилия водителя, прикладываемого к рулевому колесу при повороте. В корпусе клапана управления установлен также предохранительный клапан, предназначенный для ограничения давления масла в системе гидроусилителя до 7,5…8 МПа (75…80 кгс/см2) и предохранения масляного насоса от перегрева, а деталей гид-

усилителя от чрезмерных перегрузок. Предохранительный к 1апан соединяет магистрали нагнетания и слива при достижении указанного давления.

Предохранительный клапан размещен в отдельной бобышке корпуса, что обеспечивает возможность доступа к нему в случае необходимости произвести проверку, регулировку или замену. Чтобы исключить неконтролируемый доступ к предохранительному клапану, пробка гнезда шплинтуется и пломбируется. Одновременно шплинт-проволока предохраняет пробку от самоотворачивания.

Золотник клапана устанавливается на винте рулевого механизма на двух упорных подшипниках, которые состоят из двух колец разного диаметра и сепаратора с цилиндрическими роликами малого диаметра.

Внутренние кольца большого диаметра установлены в сторону золотника. Задний упорный подшипник упирается в специальный бурт на винте, а передний зафиксирован гайкой с упругой шайбой, установленной вогнутой стороной к подшипнику.