Описание насоса усилителя рулевого управления Land Rover Freelander 2

Насос усилителя рулевого управления — TD4

Лопастной насос переменного объема подает необходимое гидравлическое давление в блок клапанов рулевого механизма. Насос расположен в передней части двигателя и приводится поликлиновым ремнем переднего привода вспомогательных агрегатов, привод которого осуществляется напрямую от коленчатого вала. Подача насоса увеличивается пропорционально нагрузке, прилагаемой к блоку клапанов рулевого управления. Для поддержания необходимого натяжения ремня используется саморегулируемый натяжитель.

Насос включает в себя 11 лопастей и ротор. Они установлены на входном валу и окружены статорным кольцом переменного объема. Лопасти вращаются внутри статорного кольца и приводятся во вращение валом. При вращении лопастей благодаря статорному кольцу пространство между лопастями увеличивается. Это вызывает разрежение между лопастями, благодаря чему в это пространство по всасывающему шлангу затягивается жидкость из бачка. По мере вращения вала впускное отверстие лопастей, между которым уже находится жидкость, закрывается, «запирая» таким образом жидкость между лопастями. Благодаря статорному кольцу пространство между лопастями уменьшается, что приводит к сжатию находящейся между лопастями жидкости. При дальнейшем вращении вала лопасти поворачиваются к выпускному отверстию. При прохождении лопастей мимо отверстия жидкость поступает под давлением из выпускного отверстия насоса по нагнетательному шлангу в рулевой механизм.

Статорное кольцо движется внутри корпуса клапана. Перемещая статорное кольцо можно изменять эксцентриситет вала и лопастей по отношению к статорному кольцу. При уменьшении эксцентриситета уменьшается объем гидравлической жидкости, находящейся между лопастями, за счет чего поддерживается постоянная подача жидкости. Это сокращает мощность и крутящий момент, необходимые для проворачивания насоса, и, таким образом, улучшает экономичность. Насос имеет внутренний регулирующий клапан, управляющий эксцентриситетом статорного кольца и за счет этого изменяющий расход жидкости в соответствии с потребностями.

При низкой частоте оборотов двигателя внутренний объем насоса с переменным объемом достигает своего максимального значения для создания контролируемой подачи жидкости. С ростом частоты оборотов двигателя увеличивается частота оборотов насоса. Увеличенная подача внутри насоса создает противодавление в насосе. Это противодавление заставляет внутренний регулирующий клапан перемещать статорное кольцо и уменьшать внутренний объем насоса для поддержания постоянной подачи насоса.

Регулирующий редукционный клапан внутри насоса ограничивает максимальное давление, подаваемое в рулевой механизм, значением 115 бар (1667 фунт-сила дюйм²) ± 4 бар (58 фунт-сила дюйм²) и также ограничивает максимальную подачу значением 8.8 л/мин (1.93 гал/мин) ± 0.5 л/мин (0.1 гал/мин) при 10 бар (145 фунт-сила дюйм²). Рабочий объем насоса 9.6 куб.см/об (0,58 дюйма³/об).

Насос усилителя рулевого управления — i6

Лопастной насос фиксированного объема подает гидравлическое давление в блок клапанов рулевого механизма. Насос расположен в задней части двигателя и приводится поликлиновым ремнем заднего привода вспомогательных агрегатов, привод которого осуществляется косвенно от распределительных валов. Насос имеет постоянную подачу, которая не зависит от частоты оборотов насоса/двигателя. Для поддержания необходимого натяжения ремня используется саморегулируемый натяжитель.

Насос имеет множество лопастей, которые вращаются внутри статорного кольца и приводятся во вращение посредством входного вала. При вращении лопастей благодаря статорному кольцу пространство между лопастями увеличивается. Это вызывает разрежение между лопастями, благодаря чему в это пространство по всасывающему шлангу затягивается жидкость из бачка. По мере вращения вала впускное отверстие лопастей, между которым уже находится жидкость, закрывается, «запирая» таким образом жидкость между лопастями. Благодаря статорному кольцу пространство между лопастями уменьшается, что приводит к сжатию находящейся между лопастями жидкости. При дальнейшем вращении вала лопасти поворачиваются к выпускному отверстию. При прохождении лопастей мимо отверстия жидкость поступает под давлением из выпускного отверстия насоса по нагнетательному шлангу в рулевой механизм.

Подачу находящейся под давлением жидкости регулирует редукционный клапан с регулятором расхода рабочей жидкости. Регулятор расхода обеспечивает постоянную подачу рабочей жидкости в рулевой механизм, независимо от частоты вращения двигателя. Редукционный клапан ограничивает максимальное давление на выходе из насоса. Выпускное отверстие насоса имеет калиброванное отверстие.

Если давление в калиброванном отверстии достигает заданного уровня, подпружиненный шарик в центре регулятора расхода рабочей жидкости поднимается над своим седлом и позволяет жидкости рециркулировать в насосе. Редукционный клапан срабатывает, если ограничен расход на выпуске из насоса, например, когда рулевое колесо повернуто до упора. Если расход на выпуске из насоса заблокирован полностью, жидкость рециркулирует через насос. Поскольку в таком случае нет поступления свежей жидкости из бачка, температура жидкости в насосе быстро растет. Таким образом, продолжительность работы рулевого механизма в крайних положениях должна быть сведена к минимуму во избежание перегрева насоса и жидкости в нем.

Насос имеет встроенный редукционный клапан с регулятором расхода рабочей жидкости. Редукционный клапан ограничивает максимальное давление, подаваемое в рулевой механизм, значением 125 бар (1812 фунт-сила дюйм²) ± 4 бар (58 фунт-сила дюйм²). Регулятор расхода ограничивает максимальную подачу значением 8.8 л/мин (1.93 гал/мин) ± 0.5 л/мин (0.1 гал/мин) при 10 бар (145 фунт-сила дюйм²). Рабочий объем насоса 11 куб.см/об (0.67 дюйма³/об).