Pumpa servo upravljača - dizajn, vrste, princip rada

Servoupravljač i dalje čvrsto zauzima svoje mjesto u brojnim kategorijama vozila i pojedinim modelima osobnih automobila. Njihov ključni čvor je pumpa, koja pretvara snagu motora u izvršni tlak radne tekućine. Dizajn je dobro uspostavljen i dokazan, što nam omogućuje da ga detaljno razmotrimo u općem slučaju.

Obavljeni zadaci i primjena

Po svojoj prirodi, hidraulička pumpa daje energiju aktuatoru u obliku cirkulacije radne tekućine sustava - specijalnog ulja, pod visokim pritiskom. Obavljeni rad određen je veličinom ovog tlaka i brzinom protoka. Stoga se rotor pumpe mora okretati dovoljno brzo, dok pomiče značajne količine po jedinici vremena.

Kvar pumpe ne bi trebao dovesti do prestanka upravljanja, kotači se i dalje mogu okretati, ali će sila na upravljaču dramatično porasti, što može iznenaditi vozača. Otuda visoki zahtjevi za pouzdanošću i dugotrajnošću, koji su zadovoljeni zahvaljujući provjerenoj konstrukciji, odabranoj metodi ubrizgavanja i dobrim mazivim svojstvima radne tekućine.

Opcije izvršenja

Nema toliko varijanti hidrauličkih pumpi, kao rezultat evolucije ostali su samo tipovi ploča i zupčanika. Uglavnom se koristi prvi. Podešavanje tlaka je rijetko predviđeno, nema posebne potrebe za tim, prisutnost ventila za smanjenje tlaka je sasvim dovoljna.

U klasičnom servo upravljaču koristi se mehanički pogon rotora pumpe s remenice radilice motora pomoću remenskog pogona. Samo napredniji elektrohidraulički sustavi koriste elektromotorni pogon, što daje prednosti u točnosti upravljanja, ali uskraćuje glavnu prednost hidraulike - veliko pojačanje snage.

Dizajn najčešće pumpe

Mehanizam tipa lopatica radi pomicanjem tekućine u malim količinama s njihovim smanjenjem u procesu okretanja rotora i istiskivanja ulja na izlaznu cijev. Pumpa se sastoji od sljedećih dijelova:

• pogonska remenica na osovini rotora;
• rotor s lamelarnim lopaticama u utorima duž oboda;
• ležajevi i brtve kutije za brtvljenje osovine u kućištu;
• stator s eliptičnim šupljinama u volumenu kućišta;
• regulacijski restriktivni ventil;
• kućište s nosačima motora.

Tipično, rotor služi dvije radne šupljine, što daje povećanje produktivnosti uz održavanje kompaktnog dizajna. Oba su potpuno identična i nalaze se dijametralno suprotno u odnosu na os rotacije.

Redoslijed rada i međudjelovanje komponenti

Klinasti remen ili višerebrasti pogonski remen okreće remenicu osovine rotora. Rotor postavljen na njemu opremljen je utorima u kojima se metalne ploče slobodno kreću. Djelovanjem centrifugalnih sila stalno su pritisnuti na eliptičnu unutarnju površinu statorske šupljine.

Tekućina ulazi u šupljine između ploča, nakon čega se kreće prema izlazu, gdje se istiskuje zbog promjenjivog volumena šupljina. Prolazeći na zakrivljenim stijenkama statora, lopatice su uvučene u rotor, nakon čega se ponovno pokreću naprijed, uzimajući sljedeće dijelove tekućine.

Zbog velike brzine vrtnje, crpka ima dovoljan učinak, dok razvija tlak od oko 100 bara kada radi "do mirovanja".

Mrtvi krajnji način rada postojao bi pri velikim brzinama motora i kotači bi se okrenuli do kraja, kada se klip pomoćnog cilindra više ne bi mogao dalje kretati. Ali u tim slučajevima aktivira se restrikcijski ventil s oprugom, koji se otvara i pokreće povratni tok tekućine, sprječavajući pretjerano povećanje tlaka.

Načini rada pumpe dizajnirani su na takav način da može isporučiti svoj maksimalni tlak pri minimalnoj brzini vrtnje. To je potrebno pri manevriranju s gotovo praznom hodom, ali s najlakšim upravljanjem. Unatoč velikom otporu u slučaju okretanja upravljanih kotača na mjestu. Svi znaju koliko je u ovom slučaju težak volan bez struje. Ispada da se crpka može potpuno napuniti pri minimalnoj brzini rotora, a nakon povećanja brzine jednostavno izbacuje dio tekućine u suprotnom smjeru kroz kontrolni ventil.

Unatoč činjenici da su takvi načini rada s viškom performansi redoviti i osigurani, rad servo upravljača s potpuno okrenutim kotačima iz neposredne blizine vrlo je nepoželjan. Razlog tome je pregrijavanje radne tekućine, zbog čega ona gubi svoja svojstva. Postoji opasnost od povećanog trošenja, pa čak i kvarova crpke.

Pouzdanost, kvarovi i popravci

Servo pumpe su vrlo pouzdane i ne spadaju u potrošni materijal. Ali ni oni nisu vječni. Neispravnosti se pojavljuju u obliku povećanog napora na kolu upravljača, posebno tijekom brze rotacije, kada pumpa očito ne daje potrebne performanse. Postoje vibracije i glasno zujanje koje nestaje nakon skidanja pogonskog remena.

Popravak pumpe je teoretski moguć, ali obično se jednostavno zamijeni originalnom ili rezervnim dijelom iz postprodaje. Postoji i tržište za prerađene jedinice u tvornici, mnogo su jeftinije, ali imaju gotovo istu pouzdanost.