Stuurbekrachtigingspomp - ontwerp, typen, werkingsprincipe

Stuurbekrachtiging blijft een stevige plaats innemen in een aantal voertuigcategorieën en individuele modellen van personenauto's. Hun belangrijkste knooppunt is de pomp, die het motorvermogen omzet in de uitvoerende druk van de werkvloeistof. Het ontwerp is goed ingeburgerd en bewezen, waardoor we het in het algemene geval in detail kunnen bekijken.

Uitgevoerde taken en toepassing

Door zijn aard levert de hydraulische pomp energie aan de actuator in de vorm van circulatie van de werkvloeistof van het systeem - speciale olie, onder hoge druk. De verrichte arbeid wordt bepaald door de grootte van deze druk en het debiet. Daarom moet de pomprotor snel genoeg draaien, terwijl hij aanzienlijke volumes per tijdseenheid verplaatst.

Het falen van de pomp mag er niet toe leiden dat de besturing stopt, de wielen kunnen nog steeds worden gedraaid, maar de kracht op het stuur zal drastisch toenemen, wat voor de bestuurder als een verrassing kan komen. Vandaar de hoge eisen aan betrouwbaarheid en duurzaamheid, waaraan wordt voldaan dankzij een beproefd ontwerp, de gekozen injectiemethode en goede smeereigenschappen van de werkvloeistof.

Uitvoering opties

Er zijn niet zoveel varianten van hydraulische pompen; door de evolutie bleven alleen de plaat- en tandwieltypes over. De eerste wordt voornamelijk gebruikt. Drukaanpassing wordt zelden voorzien, hier is geen specifieke behoefte aan, de aanwezigheid van een begrenzingsdrukreduceerventiel is ruim voldoende.

Bij de klassieke stuurbekrachtiging wordt een mechanische aandrijving van de pomprotor gebruikt vanaf de krukaspoelie van de motor met behulp van een riemaandrijving. Alleen meer geavanceerde elektrohydraulische systemen maken gebruik van een elektromotoraandrijving, die voordelen biedt in de regelnauwkeurigheid, maar het belangrijkste voordeel van hydrauliek ontneemt - hoge vermogensversterking.

Het ontwerp van de meest voorkomende pomp

Het mechanisme van het schoepentype werkt door vloeistof in kleine volumes te verplaatsen met hun afname in het proces van het draaien van de rotor en het persen van olie op de uitlaatpijp. De pomp bestaat uit de volgende onderdelen:

• aandrijfpoelie op de rotoras;
• rotor met lamellenbladen in groeven langs de omtrek;
• lagers en pakkingbusafdichtingen van de as in het huis;
• stator met elliptische holtes in het woonvolume;
• regulerende restrictieklep;
• behuizing met motorsteunen.

Doorgaans bedient de rotor twee werkholten, wat zorgt voor een verhoging van de productiviteit met behoud van een compact ontwerp. Beide zijn absoluut identiek en bevinden zich diametraal tegenover de rotatie-as.

De werkvolgorde en de interactie van componenten

Een V-snaar of multi-geribde aandrijfriem roteert de rotoraspoelie. De erop geplante rotor is uitgerust met sleuven waarin metalen platen vrij kunnen bewegen. Door de werking van middelpuntvliedende krachten worden ze constant tegen het elliptische binnenoppervlak van de statorholte gedrukt.

De vloeistof komt in de holtes tussen de platen, waarna het in de richting van de uitlaat beweegt, waar het door het variabele volume van de holtes wordt verplaatst. De bladen lopen over de gebogen wanden van de stator en worden verzonken in de rotor, waarna ze weer naar voren worden geschoven en de volgende delen van de vloeistof opnemen.

Door het hoge toerental heeft de pomp voldoende capaciteit, terwijl hij bij "stilstand" werken een druk van ongeveer 100 bar ontwikkelt.

De doodlopende drukmodus zou bestaan ​​bij hoge motortoerentallen en de wielen draaiden helemaal door, wanneer de zuiger van de hulpcilinder niet meer verder kon bewegen. Maar in deze gevallen wordt een veerbelaste restrictieklep geactiveerd, die opent en de terugstroming van vloeistof start, waardoor wordt voorkomen dat de druk te hoog oploopt.

De pompstanden zijn zo ontworpen dat hij zijn maximale druk kan leveren bij een minimaal toerental. Dit is nodig bij het manoeuvreren met bijna stationair toerental, maar met de meest lichte besturing. Ondanks veel weerstand bij het ter plaatse draaien van de gestuurde wielen. Iedereen weet hoe zwaar het stuur zonder stroom in dit geval is. Het blijkt dat de pomp bij de minimale rotorsnelheid volledig kan worden belast en na een snelheidsverhoging eenvoudig een deel van de vloeistof in de tegenovergestelde richting door de regelklep loost.

Ondanks het feit dat dergelijke werkingsmodi met overmatige prestaties regelmatig zijn en worden geboden, is de bediening van de stuurbekrachtiging met de wielen van dichtbij volledig uitgedraaid, zeer ongewenst. De reden hiervoor is oververhitting van de werkvloeistof, waardoor deze zijn eigenschappen verliest. Er dreigt verhoogde slijtage en zelfs pompstoringen.

Betrouwbaarheid, storingen en reparaties

Stuurbekrachtigingspompen zijn zeer betrouwbaar en behoren niet tot de verbruiksartikelen. Maar ze zijn ook niet eeuwig. Storingen treden op in de vorm van verhoogde kracht op het stuur, vooral tijdens snel draaien, wanneer de pomp duidelijk niet de vereiste prestaties levert. Er zijn trillingen en een luide brom die verdwijnt na het verwijderen van de aandrijfriem.

Reparatie van de pomp is theoretisch mogelijk, maar wordt meestal eenvoudig vervangen door een origineel exemplaar of een reserveonderdeel van een aftermarket. Er is ook een markt voor remanufactured units in de fabriek, ze zijn veel goedkoper, maar hebben bijna dezelfde betrouwbaarheid.