Szervokormány-szivattyú - kialakítás, típusok, működési elv

A szervokormány továbbra is szilárdan elfoglalja helyét számos járműkategóriában és egyéni személygépkocsi-modellben. Kulcscsomópontjuk a szivattyú, amely a motor teljesítményét a munkaközeg végrehajtó nyomásává alakítja. A kialakítás jól bevált és bevált, ami lehetővé teszi, hogy általános esetben részletesen megfontoljuk.

Elvégzett feladatok és alkalmazás

A hidraulikus szivattyú természeténél fogva energiát ad a működtető szerkezetnek a rendszer munkaközegének - speciális olajnak - nagy nyomás alatti keringtetése formájában. Az elvégzett munkát ennek a nyomásnak a nagysága és az áramlási sebesség határozza meg. Ezért a szivattyú rotorjának elég gyorsan kell forognia, miközben időegység alatt jelentős mennyiséget kell mozgatnia.

A szivattyú meghibásodása nem vezethet a kormányzás leállásához, a kerekek még tekerhetők, de a kormányra ható erő ugrásszerűen megnő, ami meglepetésként érheti a vezetőt. Ebből adódik a megbízhatóság és a tartósság magas követelményei, amelyek a bevált kialakításnak, a választott befecskendezési módnak és a munkafolyadék jó kenési tulajdonságainak köszönhetően teljesülnek.

Végrehajtási lehetőségek

A hidraulikus szivattyúknak nincs olyan sok fajtája, az evolúció eredményeként csak a lemezes és fogaskerekes típusok maradtak meg. Az elsőt túlnyomórészt használják. Nyomásállítást ritkán biztosítanak, erre nincs különösebb szükség, elég egy korlátozó nyomáscsökkentő szelep jelenléte.

A klasszikus szervokormánynál a szivattyú forgórészének mechanikus meghajtását a motor főtengely-tárcsájáról szíjhajtással használják. Csak a fejlettebb elektrohidraulikus rendszerek használnak villanymotoros hajtást, ami előnyt jelent a vezérlés pontosságában, de megfosztja a hidraulika fő előnyét - a nagy teljesítményű erősítést.

A leggyakoribb szivattyú kialakítása

A lapátos mechanizmus úgy működik, hogy kis mennyiségben mozgatja a folyadékot, miközben csökken a rotor forgatásának és az olajnak a kimeneti csőre való szorításának folyamata. A szivattyú a következő részekből áll:

• hajtótárcsa a forgórész tengelyén;
• rotor lemezes lapátokkal a kerület mentén hornyokban;
• a házban lévő tengely csapágyai és tömszelence tömítései;
• állórész elliptikus üregekkel a ház térfogatában;
• szabályozó korlátozó szelep;
• ház motortartókkal.

A rotor jellemzően két munkaüreget szolgál ki, ami növeli a termelékenységet, miközben megtartja a kompakt kialakítást. Mindkettő teljesen azonos, és a forgástengelyhez képest átlósan ellentétes helyen található.

A munkavégzés rendje és az összetevők kölcsönhatása

Egy ékszíj vagy több bordás hajtószíj forgatja a rotor tengelyének szíjtárcsáját. A ráültetett rotor résekkel van felszerelve, amelyekben a fémlemezek szabadon mozognak. A centrifugális erők hatására folyamatosan az állórész üregének elliptikus belső felületéhez nyomódnak.

A folyadék bejut a lemezek közötti üregekbe, majd a kimenet felé halad, ahol az üregek változó térfogata miatt elmozdul. Az állórész íves falain futva a lapátokat a forgórészbe süllyesztik, majd ismét előrébb helyezik, és felveszik a folyadék következő adagjait.

A nagy forgási sebességnek köszönhetően a szivattyú megfelelő teljesítménnyel rendelkezik, miközben körülbelül 100 bar nyomást fejleszt ki "leállásig".

A zsákutca nyomás üzemmód magas motorfordulatszámon létezne, és a kerekek végig forogtak, amikor a munkahenger dugattyúja már nem tud tovább mozogni. De ezekben az esetekben egy rugós korlátozó szelep aktiválódik, amely kinyitja és elindítja a folyadék visszaáramlását, megakadályozva a nyomás túlzott növekedését.

A szivattyú üzemmódok úgy vannak megtervezve, hogy minimális fordulatszám mellett tudja leadni a maximális nyomást. Ez akkor szükséges, ha szinte alapjárati fordulatszámmal, de a legkönnyebb kormányzással manőverez. A nagy ellenállás ellenére a kormányzott kerekek helyben történő elfordítása esetén. Mindenki tudja, hogy ebben az esetben milyen nehéz a kormánykerék erő nélkül. Kiderült, hogy a szivattyú a minimális forgórész fordulatszámon teljesen megterhelhető, és a fordulatszám növelése után a folyadék egy részét a vezérlőszelepen keresztül egyszerűen az ellenkező irányba engedi ki.

Annak ellenére, hogy az ilyen túlzott teljesítménnyel járó üzemmódok rendszeresek és biztosítottak, a szervokormány működése a közelről teljesen kifordított kerekekkel nagyon nem kívánatos. Ennek oka a munkafolyadék túlmelegedése, ami miatt elveszti tulajdonságait. Fennáll a fokozott kopás, sőt a szivattyú meghibásodása.

Megbízhatóság, hibák és javítások

A szervokormány-szivattyúk rendkívül megbízhatóak, és nem tartoznak a fogyóeszközök közé. De ezek sem örökkévalók. A meghibásodások a kormánykerék megnövekedett erőfeszítése formájában jelentkeznek, különösen gyors forgás közben, amikor a szivattyú egyértelműen nem adja meg a kívánt teljesítményt. Rezgések és hangos zümmögés hallható, ami a hajtószíj eltávolítása után eltűnik.

A szivattyú javítása elméletileg lehetséges, de általában egyszerűen kicserélik egy eredetire vagy egy utángyártott alkatrészre. A gyári utángyártott egységeknek is van piaca, ezek jóval olcsóbbak, de a megbízhatóságuk szinte azonos.