パワーステアリングポンプ - 設計、タイプ、動作原理

ページ内容

実行されるタスクとアプリケーション
実行オプション
最も一般的なポンプの設計
作業の順序とコンポーネントの相互作用
信頼性、故障、修理

パワーステアリングは、多くのカテゴリーの車両および乗用車の個々のモデルで確固たる地位を占め続けています。その重要なノードはポンプであり、エンジン出力を作動流体の実行圧力に変換します。この設計は十分に確立され、実証されているため、一般的なケースで詳細に検討することができます。

実行されるタスクとアプリケーション

油圧ポンプはその活動の性質上、システムの作動流体（特殊なオイル）を高圧下で循環させる形でアクチュエータにエネルギーを供給します。行われる仕事は、この圧力の大きさと流量によって決まります。したがって、ポンプローターは、単位時間当たりかなりの量を移動させながら、十分な速度で回転する必要があります。

ポンプの故障によってステアリングが停止することはなく、ホイールを回すことはできますが、ステアリングホイールにかかる力が大幅に増加するため、ドライバーは驚くかもしれません。したがって、信頼性と耐久性に対する高い要件は、実証済みの設計、選択された注入方法、作動流体の良好な潤滑特性のおかげで満たされます。

実行オプション

油圧ポンプの種類はそれほど多くなく、進化の結果、プレート式とギヤ式だけが残りました。最初のものが主に使用されます。圧力調整が行われることはほとんどありませんが、特にその必要はなく、制限減圧弁があれば十分です。

古典的なパワーステアリングは、ベルトドライブを使用して、エンジンのクランクシャフトプーリーからポンプローターを機械的に駆動します。より高度な電気油圧システムのみが電気モーター駆動を使用します。これにより、制御精度の点で利点が得られますが、油圧の主な利点である高出力増幅が失われます。

最も一般的なポンプの設計

ベーン式機構は、ローターが回転する過程で液体を少量ずつ移動させ、オイルを出口パイプに絞り出す仕組みです。ポンプは次の部品で構成されています。

ローターシャフト上の駆動プーリー。
円周に沿った溝に層状のブレードを備えたローター。
ハウジング内のシャフトのベアリングとスタッフィングボックスシール。
ハウジング容積内に楕円形のキャビティを備えたステータ。
調整制限バルブ;
エンジンマウント付きハウジング。

通常、ローターは XNUMX つの作業キャビティとして機能し、コンパクトな設計を維持しながら生産性を向上させます。それらは両方とも完全に同一であり、回転軸に対して正反対に位置します。

作業の順序とコンポーネントの相互作用

V ベルトまたはマルチリブ駆動ベルトがローターシャフトプーリーを回転させます。その上に植えられたローターには、金属プレートが自由に動くスロットが装備されています。遠心力の作用により、ステータキャビティの楕円形の内面に常に押し付けられます。

液体はプレート間のキャビティに入り、その後出口の方向に移動し、キャビティの容積の変化により排出されます。ブレードはステーターの湾曲した壁上を走行し、ローターの中に埋め込まれ、その後再び前方に出され、液体の次の部分が取り込まれます。

回転速度が速いため、ポンプは十分な性能を備えていますが、「停止状態」で動作すると約 100 bar の圧力が発生します。

デッドエンド圧力モードは、エンジン回転数が高く、スレーブシリンダーのピストンがそれ以上動けなくなると、車輪がフル回転するときに存在します。ただし、このような場合には、バネ式制限バルブが作動し、バルブが開いて流体の逆流が始まり、圧力の過度の上昇が防止されます。

ポンプモードは、最小回転速度で最大圧力を供給できるように設計されています。これは、アイドル速度に近い速度で操縦する場合、ただし最も軽いステアリングで操縦する場合に必要です。その場でハンドルを切る場合、かなりの抵抗があったにもかかわらず。この場合、力のないハンドルがどれほど重いかは誰もが知っています。ポンプは最低ローター速度で完全に負荷をかけることができ、速度を上げると、液体の一部が制御バルブを介して反対方向に排出されるだけであることがわかりました。

過剰な性能を備えたこのような操作モードが標準で提供されているという事実にもかかわらず、近距離で車輪が完全に回転した状態でのパワーステアリングの操作は非常に望ましくない。この理由は、作動流体の過熱により特性が失われることです。磨耗が増加し、さらにはポンプが故障する恐れがあります。