Stūres pastiprinātāja sūknis - dizains, veidi, darbības princips
saturs
Stūres pastiprinātājs turpina stabili ieņemt savu vietu vairākās transportlīdzekļu kategorijās un atsevišķos vieglo automobiļu modeļos. To galvenais mezgls ir sūknis, kas pārvērš dzinēja jaudu darba šķidruma izpildspiedienā. Dizains ir labi izveidots un pārbaudīts, kas ļauj mums to detalizēti apsvērt vispārējā gadījumā.
Veiktie uzdevumi un pieteikšanās
Pēc savas būtības hidrauliskais sūknis nodrošina enerģiju pievadam sistēmas darba šķidruma - speciālās eļļas - cirkulācijas veidā zem augsta spiediena. Paveikto darbu nosaka šī spiediena lielums un plūsmas ātrums. Tāpēc sūkņa rotoram ir jāgriežas pietiekami ātri, vienlaikus pārvietojot ievērojamus apjomus laika vienībā.
Sūkņa kļūmei nevajadzētu novest pie stūres pārtraukšanas, riteņus joprojām var griezt, taču spēks uz stūri ievērojami palielināsies, kas vadītājam var būt pārsteigums. Līdz ar to augstās prasības attiecībā uz uzticamību un izturību, kas tiek izpildītas, pateicoties pārbaudītai konstrukcijai, izvēlētajai iesmidzināšanas metodei un labām darba šķidruma eļļošanas īpašībām.
Izpildes iespējas
Hidraulisko sūkņu šķirņu nav tik daudz, evolūcijas rezultātā palika tikai plākšņu un zobratu veidi. Pārsvarā tiek izmantots pirmais. Spiediena regulēšana tiek nodrošināta reti, tam nav īpašas vajadzības, pietiek ar ierobežojoša spiediena samazināšanas vārsta klātbūtni.
Klasiskajā stūres pastiprinātājā tiek izmantota sūkņa rotora mehāniskā piedziņa no dzinēja kloķvārpstas skriemeļa, izmantojot siksnas piedziņu. Tikai progresīvākās elektrohidrauliskajās sistēmās tiek izmantota elektromotora piedziņa, kas dod priekšrocības vadības precizitātē, bet atņem hidraulikas galveno priekšrocību - lielas jaudas pastiprinājumu.
Visizplatītākā sūkņa dizains
Lāpstiņu tipa mehānisms darbojas, pārvietojot šķidrumu nelielos daudzumos, samazinoties rotora pagriešanas un eļļas izspiešanas procesam uz izplūdes caurules. Sūknis sastāv no šādām daļām:
- piedziņas skriemelis uz rotora vārpstas;
- rotors ar lamelārām lāpstiņām rievās gar apkārtmēru;
- korpusā esošās vārpstas gultņi un blīvslēga blīves;
- stators ar elipsveida dobumiem korpusa tilpumā;
- regulējošs ierobežojošais vārsts;
- korpuss ar dzinēja stiprinājumiem.
Parasti rotors apkalpo divus darba dobumus, kas palielina produktivitāti, vienlaikus saglabājot kompaktu dizainu. Abi no tiem ir absolūti identiski un atrodas diametrāli pretēji attiecībā pret rotācijas asi.
Darba kārtība un komponentu mijiedarbība
Ķīļsiksna vai vairāku rievotu piedziņas siksna rotē rotora vārpstas skriemeli. Uz tā uzstādītais rotors ir aprīkots ar spraugām, kurās brīvi pārvietojas metāla plāksnes. Centrbēdzes spēku ietekmē tie pastāvīgi tiek nospiesti pret statora dobuma elipsveida iekšējo virsmu.
Šķidrums iekļūst dobumos starp plāksnēm, pēc tam tas virzās uz izeju, kur tas tiek izspiests mainīgā dobumu tilpuma dēļ. Darbojoties uz statora izliektajām sienām, asmeņi tiek iegremdēti rotorā, pēc tam tie atkal tiek izvirzīti uz priekšu, uzņemot nākamās šķidruma porcijas.
Pateicoties lielajam griešanās ātrumam, sūknim ir pietiekama veiktspēja, vienlaikus attīstot aptuveni 100 bāru spiedienu, strādājot "līdz dīkstāvei".
Strupceļa spiediena režīms pastāvētu pie lieliem dzinēja apgriezieniem un riteņi grieztos līdz galam, kad darba cilindra virzulis vairs nevarētu kustēties tālāk. Bet šajos gadījumos tiek aktivizēts ar atsperi noslogots ierobežojošais vārsts, kas atveras un sāk šķidruma atpakaļplūsmu, novēršot pārmērīgu spiediena palielināšanos.
Sūkņa režīmi ir izstrādāti tā, lai tas varētu nodrošināt maksimālo spiedienu ar minimālu griešanās ātrumu. Tas ir nepieciešams, manevrējot ar gandrīz tukšgaitas ātrumu, bet ar visvieglāko stūrēšanu. Neskatoties uz lielo pretestību stūrējamo riteņu pagriešanas gadījumā uz vietas. Ikviens zina, cik smaga šajā gadījumā ir stūre bez jaudas. Izrādās, ka sūkni var pilnībā noslogot ar minimālo rotora apgriezienu skaitu, un pēc ātruma palielināšanas tas caur vadības vārstu vienkārši izlej daļu šķidruma pretējā virzienā.
Neskatoties uz to, ka šādi darbības režīmi ar pārmērīgu veiktspēju ir regulāri un nodrošināti, stūres pastiprinātāja darbība ar pilnībā izgrieztiem riteņiem no tuva attāluma ir ļoti nevēlama. Iemesls tam ir darba šķidruma pārkaršana, kā rezultātā tas zaudē savas īpašības. Pastāv paaugstināta nodiluma un pat sūkņa bojājumu draudi.
Uzticamība, kļūmes un remonts
Stūres pastiprinātāja sūkņi ir ļoti uzticami un nepieder pie palīgmateriāliem. Bet arī tie nav mūžīgi. Darbības traucējumi parādās kā pastiprināta piepūle pie stūres, it īpaši ātras rotācijas laikā, kad sūknis nepārprotami nesniedz nepieciešamo veiktspēju. Ir vibrācijas un skaļš troksnis, kas pazūd pēc piedziņas siksnas noņemšanas.
Sūkņa remonts teorētiski ir iespējams, bet parasti to vienkārši nomaina pret oriģinālu vai rezerves daļu no pēcpārdošanas. Rūpnīcā ir arī atjaunoto agregātu tirgus, tie ir daudz lētāki, taču tiem ir gandrīz tāda pati uzticamība.
