Некоторые из наших соотечественников помнят, как тяжело давался руль на старых моделях, особенно на малых скоростях или же при старте, парковке, когда остановившуюся машину нужно было направить в какую-либо сторону. Сегодня, к счастью, таких проблем нет, все современные автомобили оснащаются усилителями руля, которые бывают гидравлические или электрические (ГУР, ЭУР). Чем они принципиально отличаются, и какие имеют плюсы-минусы относительно друг друга?
Что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля
Конструкция
Принципиальные конструктивные различия видны даже из названий систем. Гидравлический усилитель работает благодаря насосу, приводящемуся в движение двигателем, который поддерживает в рулевой системе надлежащее давление. При малейшем повороте рулевого колеса какую-либо из сторон, гидропривод тут же подхватывает это движение, и начинает подталкивать рулевой вал в нужном направлении. При смене направления привод гидравлики также меняет усилие в другую сторону. Когда руль в нуле, то привод никуда не давит.
Электроусилитель руля в свою очередь состоит из, собственно, электромотора, который установлен на валу и двигает его, и различной электроники и датчиков, которые управляют электромотором. В зависимости от того, что просигнализирует датчик, который следит за малейшими поворотами рулевого колеса, электромотор мгновенно реагирует, и поворачивает вал в нужную сторону.
Различия между гидроусилителем и электроусилителем руля
Что лучше
Вопрос, наверное, некорректен в такой постановке, поскольку в разных ситуациях, для разных машин бывает предпочтительнее и тот, и другой вариант. ГУР считается более мощным устройством, которым можно оснащать мощные машины, а также грузовики. ЭУР экономичен, более компактен, конструкция имеет малый вес. Кроме того, ЭУР лишён всяких канализационных (от слова канал) примочек гидравлики в виде различных шлангов, трубок, соединений, которые протекают, разгерметизируются, фильтры забиваются и так далее. Но ГУР дешевле в производстве, к тому же, его проще ремонтировать при выходе из строя, чем электроусилитель.
Какой усилитель руля выбрать
Что касается комфортности и различий при эксплуатации, то для водителя ЭУР покажется более отзывчивым, причём с электроусилителем можно даже регулировать степень отзывчивости на действия водителя, подстраивать её под себя. Именно поэтому ЭУР используется на всех автомобилях с системой беспилотного вождения. ГУР же может обеспечить водителю почти натуральную отзывчивость, дорога на руле чувствуется вся, просто гораздо легче. Ещё ГУР менее подвержен проблемам при тряске на плохой дороге. Электроусилитель же от сильной вибрации может легко прийти в негодность.
Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения – облегчить рулевое управление . Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить передаточное отношение привода. Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками. Требования к комфорту и эргономике почти не предъявлялись, поэтому то, что для маневрирования водителю приходилось делать 5-6 оборотов огромным рулем от края до края, во внимание не принималось. В наши дни инженеры нашли более изящный выход — электроусилитель руля.
Этот механизм при помощи электромотора создает вспомогательное усилие на рулевом валу при его повороте. Появился он относительно недавно и постепенно начинает вытеснять своих предшественников – гидро- и электро-гидроусилитель.
Устройство и принцип действия электроусилителя руля
Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и управляющий блок. Дополнительно механизм может оснащаться датчиком скорости вращения руля. Устройство сервопривода на разных типах автомобилей различается (подробнее об этом ниже).
Главный датчик в электроусилителе руля – датчик крутящего момента. Выполнен он следующим образом: в разрез рулевого вала встроен торсион, на концы которого устанавливаются элементы датчика, принцип действия которого может быть оптическим или магнитным.
Принцип работы электроусилителя руля следующий. С поворотом руля торсион на валу закручивается тем сильнее, чем больше прилагаемое усилие. Величина приложенного усилия оценивается по взаимному расположению частей датчика. Измеренное значение передается в блок управления. Второй датчик измеряет угол поворота руля и также передает измерения в управляющий блок, куда дополнительно поступают данные о скорости движения машины (от ABS системы) и оборотах двигателя (от контроллера). А на основании всей полученной информации, электронный блок управления рассчитывает величину вспомогательного усилия, и подает на электромотор напряжение нужной величины и полярности. Через сервопривод электродвигатель перемещает рулевую рейку или вращает рулевой вал.
При движении с небольшой скоростью, например, на парковке, когда приходится быстро поворачивать колеса из одного крайнего положения в другое, электромотор работает с максимальной мощностью, и обеспечивается так называемый «легкий руль». И наоборот, когда машина едет по трассе с высокой скоростью, руль поворачивается на небольшие углы, поэтому вспомогательное усилие минимально, руль получается более «тяжелым». Вдобавок, электроусилитель руля способен увеличивать реактивное усилие, которое возникает при повороте колес, помогая им вернуться в среднее положение.
Нередко возникает необходимость в поддержании среднего положения колес, например, при сильных порывах бокового ветра или неодинаковом давлении в шинах, в подобных ситуациях блок управления обеспечивает постоянное корректирующее усилие. В программном обеспечении системы заложена и компенсация увода переднеприводной машины в сторону из-за разной длины валов привода колес.
Конструкция электроусилителя руля
Несмотря на общее устройство, конструктивно электроусилитель руля может быть выполнен различными способами в зависимости от того, на каком типе автомобилей он устанавливается.
На автомобилях малого класса ЭУР устанавливается на рулевую колонку. Они не нуждаются в большом усилии на руле, поэтому электромотор и механическая передача получаются компактными и помещаются в салоне авто под рулевым колесом. Там же размещаются и датчики. В результате устройство надежно защищено от пыли, грязи и высокой температуры, царящих в подкапотном пространстве, что наилучшим образом сказывается на сроке службы.
У машин среднего класса электроусилитель руля размещается на рулевой рейке, вспомогательное усилие на которую передается через шестерню.
Внедорожники и микроавтобусы, из-за большой массы, нуждаются в большом вспомогательном усилии, поэтому на них устанавливается электроусилитель руля параллельноосевой конструкции. Электродвигатель передает усилие при помощи зубчатоременной передачи и механизма «винт-гайка на циркулирующих шариках». Зубчатый ремень вращает гайку, а та, в свою очередь, через шарики перемещает рулевую рейку. Шарики циркулируют по резьбе и возвращаются по специальному каналу в гайке.
Независимо от варианта исполнения, электроусилитель руля устроен таким образом, что даже в случае его выхода из строя автомобиль останется управляемым, поскольку сохранится прямая связь рулевого вала с рейкой.
Преимущества ЭУР перед ГУР и ЭГУР
Водители автомобилей, на которых установлен гидро- и электро-гидроусилитель, вынуждены мириться с их многочисленными недостатками, а именно:
- держать колеса в крайнем положении можно не более пяти секунд, иначе происходит перегрев масла в системе и выход ГУР из строя;.
- необходимость в периодическом обслуживании (нужно контролировать уровень масла, менять его, следить за состоянием приводов, шлангов и насоса);.
- на работу ГУР расходуется часть мощности двигателя автомобиля;.
- устройство работает в одном режиме, независимо от условий движения;.
- снижение информативности руля на высоких скоростях (частично этот недостаток устранен за счет применения рулевой рейки с переменным передаточным отношением).
Достоинствами электроусилителя руля являются надежность, экономичность и компактность.
Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще. Электроусилитель руля приводится в действие не от силового агрегата автомобиля, к тому же работает только при работе рулем, благодаря этому экономится от 0,4 до 0,8 литра горючего в зависимости от стиля езды и дорожных условий. Электроусилитель руля не требует обслуживания, однако, в случае поломки неисправные узлы меняются целиком, поэтому стоимость ремонта значительно возрастает.
Пожалуй, самым главным преимуществом электроусилителя руля, можно считать возможность изменять вспомогательное усилие в зависимости от условий передвижения автомобиля, благодаря чему, достигается более острое управление на высоких скоростях, и более легкое на малых. Кроме того, одна и та же модель может применяться на различных машинах, а все, что потребуется – изменить настройки электронного блока управления.
Электромеханический усилитель- это наиболее совершенная конструкция, с точки зрения инженерного решения. Имеется две конструкции этого усилителя: с двумя шестернями или с параллельным приводом.
Электромеханический усилитель состоит из следующих составных частей:
- система управления;
- электродвигатель;
- механическая передача.
Электромеханический усилитель c двумя шестернями
Электроусилитель руля объединяется с рулевым механизмом в едином блоке. В усилителе устанавливается обычно асинхронный электродвигатель. Передача крутящего момента от электродвигателя на рейку рулевого механизма обеспечивается механической передачей.
Одна шестерня служит для передачи крутящего момента к рейке рулевого механизма собственно от рулевого колеса, а еще одна – от электродвигателя усилителя. На рейке имеется два участка специальных зубьев. Один из них и является приводом усилителя.
Электрический усилитель руля c параллельным приводом
В таком электроусилителе усилие от электродвигателя переходит на рулевой механизм при помощи ременной передачи, а также установлен специальный шариковинтовой механизм.
При этой схеме усиление может передаваться как на рейку рулевого колеса, так и на вал управления рулевым механизмом. Принципиального значения для управления автомобилем во время движения это не имеет. Обе схемы зарекомендовали себя одинаково надежными.
Блок управления
Управление электроусилителем включает несколько элементов:
- входные датчики;
- блок управления;
- исполняющее устройство.
К входным датчикам относят датчики крутящего момента и датчик, определяющий угол поворота на рулевом колесе. Система электронного управления электроусилителем использует информацию, которая поступает от (датчик скорости) и блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).
Электронный блок управления служит для обработки сигналов датчиков. Соответствующая программа вырабатывает сигналы управления и отсылает их исполнительному устройству – электродвигателю усилителя.
Электроусилитель руля призван обеспечить управление автомобилем в таких режимах:
- при ;
- при повороте автомобиля на малых скоростях;
- при повороте автомобиля на больших скоростях;
- активное возвращение колес в среднее положение;
- поддержание колес в среднем положении.
Как это работает
Электрический усилитель руля:
Управление автомобилем происходит с помощью поворотов рулевого колеса. От рулевого колеса крутящий момент передается посредством торсиона на рулевой механизм. При этом происходит замер закрутки торсиона специальным датчиком крутящего момента, а также замеряется угол поворота рулевого колеса. Для этого используется отдельный датчик. Информация от обоих датчиков, а также дополнительная информация о скорости движения автомобиля, показатель частоты вращения коленчатого вала, передаются электронному блоку управления.
Имеющаяся в блоке программа рассчитывает нужный крутящий момент электродвигателя усилителя и, изменяя величину силы тока, поддерживает работу электродвигателя в нужном режиме. От электродвигателя крутящий момент передается на рулевой механизм и затем, рулевыми тягами, на ведущие колеса.
Поворот колес, таким образом, происходит за счет объединения усилий электродвигателя усилителя и рулевого колеса.
Поворот на небольших скоростях, обычно при парковке, характерен большим углом поворота рулевого колеса. Электронной системой управления обеспечивается крутящий момент максимальной работы электродвигателя (называемый еще «легкий руль»).
На высоких скоростях электронная система обеспечивает наименьший уровень крутящего момента («тяжелый руль»).
Для активного возврата колес в среднее положение система управления увеличивает возникающее во время поворота реактивное усилие. Если возникает необходимость поддержать среднее положения колес, например, при движении во время бокового ветра, или разности давления в шинах, система управления корректирует среднее положение управляемых колес.
Гидравлический усилитель рулевого механизма
Механизм гидроусилителя на легковом автомобиле выполнен вместе с рулевым механизмом. Такой усилитель называется интегральным. Рабочей жидкостью в гидроусилителе иномарок является масло ATF, такое же, как в автоматической коробке передач. Отечественные автомобили используют масло марки Р.
Аксиально-поршневой или роторный насос приводится в работу с помощью ремня от коленчатого вала. Он забирает масло из бачка и нагнетает под давлением в 50-100 атмосфер в золотниковый распределитель. При этом задача распределителя в отслеживании усилий на руле и строго дозированной помощи по управлению колесами.
Для этого используется следящее устройство. В этой роли чаще всего выступает торсион, который встроен в рулевой вал. Если машина едет по прямой или стоит, то усилий на рулевой вал никаких не прилагается, торсион не закручивается и, соответственно, дозирующие каналы в распределителе остаются перекрытыми. Масло при этом сливается в бачок.
Если водитель поворачивает автомобиль, колеса в результате сопротивляются, при этом торсион закручивается настолько сильно, насколько большое усилие приложено на руль. Золотник открывает масляные каналы и направляет рабочую жидкость исполнительному устройству. В механизме «винт-шариковая гайка» давление подается за поршень, или перед ним, помогая ему перемещаться по рулевому валу. В реечном механизме происходит подача масла в корпус рейки, в одну из сторон от связанного с рейкой поршня, и подталкивает ее, соответственно, вправо или влево. Если баранка руля повернута до упора, происходит срабатывание предохранительного клапана и сбрасывается давление масла, что предохраняет от повреждения детали механизма.
Обучающее видео о гидроусилителе от TOYOTA:
Недостатки и преимущества рулевых усилителей
Неоспоримым преимуществом рулевого усилителя является облегчение работы при парковке, в затяжных поворотах и при других маневрах, когда необходимо совершать много оборотов руля, прилагая максимальные усилия. Еще одно полезное свойство усилителя состоит в ослаблении передачи на руль ударов, получаемых от неровностей дороги.
С точки зрения инженерной конструкции ГУР более сложная система, нежели электрический усилитель руля современного автомобиля. Гидравлический насос, приводимый в действие приводным ремнем или электродвигателем, сложная рулевая рейка, шланги и жидкости занимают много подкапотного пространства автомобиля. А в современном автомобиле его и так не слишком много.
Здесь более выгодно смотрится ЭУР, имеющий электромотор, набор датчиков и простой, и легкий реечный механизм. В обслуживании ГУР также много дороже и сложнее, в сравнении с ЭУР. надежность ЭУР так же несколько выше за счет отсутствия в ней ремней, сальников, шлангов, прокладок и жидкостей. Поломка ГУР, в особенности сопровождающаяся потерей рабочей жидкости, означает полную невозможность продолжения движения своим ходом. В то время как поломка ЭУР окажет воздействие на управляемость автомобиля лишь необходимостью прилагать большие усилия при вращении баранки руля.
Если говорить об , то и по этой позиции электрическая система выигрывает. ГУР при включенном моторе работает постоянно, увеличивается нагрузка на двигатель и, соответственно, повышается расход топлива. ЭУР потребляет электрическую энергию, но электрический привод включается только при повороте рулевого колеса. К тому же КПД электродвигателя выше КПД гидравлического насоса.
Но управление автомобилем с электрическим усилителем не всегда удобно водителям. Многие отмечают не информативность ЭУР, поездка при этом напоминает игровой джойстик. Но и это еще не все. Негативные факторы работы ЭУР внесли российские автомобилестроители. На отечественных авто отмечены случаи, когда ЭУР самостоятельно решал, куда поворачивать колеса. Растерянный шофер при этом не мог ничего сделать. Хорошо, что пока все обходится без трагических случаев. Можно считать это своей местной болезнью, поскольку подобных случаев с иномарками не наблюдалось.
Конечно, ряд недостатков можно обнаружить и у ЭУР. Но количество достоинств говорит о том, что усилители рулевого управления этого типа значительно более эффективны и экономичны по сравнению с ГУР. Будущее, конечно, принадлежит автомобилям с электрическим усилением рулевого механизма.
- Новости
- Практикум
Запрет на ручные радары ГИБДД: в некоторых регионах он снят
Напомним, что запрет ручных радаров для фиксации нарушений ПДД (модели «Сокол-Виза», «Беркут-Виза», «Визир», «Визир-2М», «Бинар» и др.) появился после письма главы МВД Владимира Колокольцева о необходимости борьбы с коррупцией в рядах сотрудников ГИБДД. Запрет начал действовать 10 июля 2016 года во многих регионах страны. Впрочем, в Татарстане инспекторы ДПС, ...
АвтоВАЗ выдвинул в Госдуму собственного кандидата
Как сказано в официальном сообщении АвтоВАЗа, В. Держак проработал более 27 лет на предприятии и прошел все этапы становления карьеры - от рядового рабочего до мастера. Инициатива выдвижения представителя трудового коллектива АвтоВАЗа в Госдуму принадлежит коллективу предприятия и была озвучена 5 июня во время празднования дня города Тольятти. Инициативу...
Mercedes выпустит мини-Гелендеваген: новые подробности
Новая модель, призванная стать альтернативой изящному Mercedes-Benz GLA, получит брутальную внешность в стилистике «Гелендевагена» - Mercedes-Benz G-класса. Немецкому изданию Auto Bild удалось разузнать новые подробности об этой модели. Итак, если верить инсайдерской информации, то Mercedes-Benz GLB будет отличаться угловатым дизайном. С другой стороны, полного...
Внедорожник GMC превратили в спорткар
телье Hennessey Performance всегда славилось своим умением щедро добавлять дополнительных скакунов «прокачиваемому» автомобилю, но в этот раз американцы явно поскромничали. GMC Yukon Denali мог бы превратиться в настоящего монстра, благо, что 6,2-литровая «восьмерка» позволяет это сделать, но мотористы Hennessey ограничились достаточно скромным «бонусом», увеличив мощность мотора...
Очередной погодный Армагеддон надвигается на Москву
По данным столичного управления МЧС, во вторник 23 августа до 22:00 столицу накроют мощные ливни, которые будут сопровождаться грозами и порывами ветра до 12-17 м/с. Ожидается, что непогода принесёт до 17 миллиметров осадков - это около 20% месячной нормы. Коммунальные службы города переведены на круглосуточный режим работы, сообщает официальный сайт...
Названа средняя цена нового автомобиля в России
Если в 2006 году средневзвешенная цена машины составляла примерно 450 тыс. рублей, то в 2016 - уже 1,36 млн рублей. Такие данные приводит аналитическое агентство «Автостат», изучившее ситуацию на рынке. Как и 10 лет назад, самыми дорогими на российском рынке остаются иномарки. Сейчас средняя цена нового автомобиля...
В Петербурге угнали автомобиль без двигателя и крыши
По данным издания «Фонтанка.ру», в полицию обратился бизнесмен, который и рассказал, что из двора его дома на проспекте Энергетиков похитили зелёную ГАЗ М-20 «Победа», которая была выпущена еще в 1957 году и имела советские номера. По словам потерпевшего, машина вообще не имела мотора с крышей и предназначалась для реставрации. Кому потребовался автомобиль...
Новый Jeep замечен в Бразилии
В модельном ряду Jeep Compass заменит не только своего предшественника, выпускающегося с мая 2006 года, но и Jeep Patriot, выпуск которого начался десять лет назад. В Бразилии Jeep Compass II появился не случайно. Производство кроссовера будет налажено на заводе в г. Гояна, где выпускается компактный паркетник Jeep Renegade, от которого новейший...
Лимузин для президента: раскрыты очередные подробности
Сайт Федеральной патентной службой продолжает оставаться единственным открытым источником информации об «автомобиле для президента». Сначала НАМИ запатентовал промышленные модели двух автомобилей - лимузина и кроссовера, которые являются частью проекта «Кортеж». Затем намишники зарегистрировали промышленный образец под названием «Панель приборов автомобиля» (скорее всего, именно...
В России резко сократились объемы строительства дорог
Сокращение реконструкции российских федеральных трасс и ввода в эксплуатацию новых объектов связано с сокращением бюджета и неудовлетворительной работой генподрядчиков. Об этом рассказал начальник управления строительства и эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (Росавтодора) Тимур Лубаков, сообщают «Известия». Как пояснил Лубаков, изначально в этом году после строительства и реконструкции...
Самых дорогостоящие машины в мире
Безусловно, любой человек хотя бы один раз задавался вопросом, какая же самая дорогая машина в мире. И даже не получив ответа, мог только вообразить себе, что же представляет собой самый дорогой автомобиль в мире. Возможно, некоторые думают, что это мощный, ...
Что только люди не придумают, чтобы ощутить незабываемую минуту азарта от езды на своём автомобиле. Сегодня мы познакомим вас с тест-драйв пикапов не простым способом, а соединив его с воздухоплаванием. Нашей целью было обследовать характеристики таких моделей, как Ford Ranger, ...
Самый дорогой во всём мире автомобиль
В мире существует огромное количество автомобилей: красивых и не очень, дорогих и дешёвых, мощных и слабых, своих и чужих. Однако самая дорогая в мире машина одна – это Ferrari 250 GTO, именно 1963 года выпуска и только этот автомобиль считается...
Обзор самых популярных кроссоверов и их сравнениеКакие машины самые безопасные
При принятии решения о приобретении автомобиля в первую очередь многие покупатели обращают внимание на эксплуатационные и технические свойства машины, ее дизайн и прочую атрибутику. При этом не все из них задумываются о безопасности будущего автомобиля. Безусловно, это печально, поскольку зачастую...
КАКОЙ автомобиль российского производства самый лучший, лучшие российские автомобили.
Какой автомобиль российского производства самый лучший В истории отечественной автомобильной промышленности было много хороших автомобилей. И лучший из них выбрать трудно. Тем более, что критерии, по которым оценивается та или иная модель, могут быть очень разными. ...
Как выбрать машину Сегодня рынок предлагает покупателям огромный выбор машин, от которого просто разбегаются глаза. Поэтому прежде чем купить автомобиль, стоит учесть много важных моментов. В итоге, определившись с тем, что именно вы хотите, вы сможете выбрать авто, которое будет...
- Обсуждение
- Вконтакте
Электроусилитель руля или попросту ЭУР приходит на смену своему распространенному оппоненту, а именно гидроусилителю (ГУР). Этому способствует развитие техники, развитие электроники, а также установке усовершенствованных систем помощи водителю (например — автоматическая парковка). Также электрический собрат позволяет немного экономить топливо. Сейчас существует как минимум 4 основных конструкции такого типа. НО! Многие производителя не спешат переходить с «гидро» на «электро». Но почему? Так ли идеален, как работает – устроен ЭУР, как его нужно эксплуатировать, чтобы не угробить. Про это сегодня и поговорим с вами, как обычно будет и видео версия. Так что читаем смотрим …
Для начала небольшое определение.
ЭУР (электроусилитель руля) – электромеханическая система, которая позволяет снизить управляющее усилие, которое прикладывается к рулевому колесу.
В самом начале мне хочется сказать, что эта статья не будет про сравнение такая статья у меня уже есть (хотя некоторые моменты все же будут проскакивать).
Про ЭГУР
Еще одна полезная информация и опять же в начале статьи, многие путают электрический усилитель с так называемым ЭГУР — электрическим гидроусилителем руля. Но это крайне не правильно. ЭГУР – это просто усовершенствованный гидравлический усилитель единственное отличие в том что – обычный ГУР использует ременную передачу от коленчатого вала двигателя, которая раскручивает насос для накачки давления в системе, то есть механическая передача. ЭГУР не имеет такой передачи, он вообще никак ни связан с коленвалом, он имеет просто электрический двигатель сверху, который питается от бортовой системы и нагоняет давление.
По сути ремень и механический насос, заменили проводами и электрическим насосом, отсюда и приставка «Э» — электрический.
Как работает электроусилитель руля
Здесь нет ни масла, ни какой либо другой жидкости, по сути это обычная рулевая рейка (без усилителя вообще) к которой устанавливают на тот или иной вал электрический двигатель, который выполняет роль усилителя. Различают конструкции:
- Когда устанавливается на рулевой вал, то есть ставится в салоне автомобиля и усиливает водительский вал, прямо от руля
- Когда двигатель устанавливается на вал рейки и усиливает именно ее
Основные части (саму рейку и рулевой вал я брать не буду, про них итак все понятно)
- Электродвигатель. Современный бесщеточный
- Сервопривод. Также различается по видам, про это чуть ниже
- Датчик крутящего момента. Основной датчик системы, обычно устанавливается на торсион, который помещается в разрез рулевого вала. На концах торсиона располагается две различных части датчика. Он может быть как оптический, так и магнитный.
- Датчик поворота руля
- Блок управления
- ОПЦИОНАЛЬНО – может устанавливаться датчик скорости вращения руля
Когда поворачивается рулевое колесо, начинает закручиваться торсион, чем больше крутим руль, тем больше он закручивается. По величине изменения частей положения датчика оценивается проложенное усилие.
Еще одно измерение происходит датчиком поворота руля, он «видит» насколько отклонился руль. Оба эти показания отправляются в блок управления ЭУРА, а он уже взаимодействует с . Также ЭБУ получает такие важные параметры:
- Скорость автомобиля, от датчиков ABS
- Обороты двигателя от датчика двигателя
После этого, на основании всех данных ЭБУ рассчитывает необходимое усилие (помощь) на руле, и подает на электродвигатель питание нужной полярности и величины. Собственно электрический двигатель начинает вращать либо вал руля, либо перемещать вал самой рейки.
Основные типы конструкции ЭУРА
- Встроенный в рулевой вал (колонку). Если рассматривать саму рейку, то это обычная рулевая рейка, без каких-либо изменений. Сам двигатель находится в салоне и располагается на валу встроенным в рулевую колонку, это самая дешевая конструкция из всех электрических типов. Поэтому он так массово устанавливается на бюджетные модели автомобилей, в том числе на многие ВАЗ. Из положительных моментов не только цена, и простая конструкция рейки, но еще и то, что электрическая часть находится в салоне, а значит она менее подвержена температурным перепадам и влаги (снегу) из под колес, то есть живучесть увеличена. Минусами можно назвать то, что система снабжается червячным соединением, из-за этого возрастают потери на трение, информативность руля падает. ТО есть инерция + трение, настроить датчики невозможно! Это «бросается в глаза», особенно тех водителей, которые пересели с ГУРА.
Положительные моменты и возможности использования
Плюсов электрического усилителя руля достаточно много, как мне кажется, скоро почти все производители перейдут на такой тип, отказавшись полностью от гидравлики. А теперь по пунктам:
- Экономичность. Электрический усилитель позволяет экономить от 0,5 до 0,8 литра на 100 км пути. Он не связан с двигателем жестким ремнем, а поэтому не отбирает от него мощность, а потребляет только тогда когда нужно. Например, на холостых оборотах он вообще не работает, тогда как ГУР постоянно связан в коленвалом.
- Надежность. Здесь она выше, особенно если электродвигатель располагается в салоне автомобиля. Нет ни шлангов, ни жидкостей, ни прочих частей.
- Обслуживание. Оно здесь практически не нужно! Не нужно менять через определенный пробег , чтобы восстановить работоспособность.
- Тишина работы. Если ГУР нахватавшись воздуха, , то с ЭУРОМ такое навряд ли случится. ДА и исправный узел работает намного тише.
- Стоимость узла. Если брать в целом, особенно первый тип, то она ниже, чем у гидравлического собрата, однако ремонт зачастую намного выше, потому как меняются датчики или элементы целиком.
- Программируемая работа. Если ГУР вы не сможете просто отключить, то вот с ЭУРОМ такое может запросто произойти, причем это можно запрограммировать. Например, при низких скоростях нам нужно большое усилие на руле, но при наборе скорости нам не нужно много усилий, по сути руль итак хорошо контролируется. Вот здесь программно может отключаться и электрически усилитель, опять же экономя топливо. ДА и во многих автомобилях есть копка принудительного отключения, это опять же плюс.
Если взять возможности, которые он дает, то они практически безграничны. Уже сейчас работают такие системы как стабилизация автомобиля при резком объезде препятствий, удержание в полосе, помощь при парковке. Нужно отметить, что ЭУР это шаг к автоматически пилотируемым машинам.
Негативные моменты
Они также есть и в принципе я их перечислил в этой статье, но сейчас немного повторюсь:
- Уступающая информативность руля (гидравлика, пока точнее)
- Электрические сбои в настройках. Может поехать датчик (руля или вала) и например, на стоянке выкручивать колеса в бок, тогда как должен держать прямо. Причем выровнять колеса достаточно сложно.
- Сбои в движении. НА ранних версиях были аварии из-за блокировок или глюков ЭУРА
- Электрическая составляющая. Как правило — не ремонтируется, а зачастую меняется, ПОТОМУ КАК, ОТ ЭТОГО ЗАВИСИТ ВАША БЕЗОПАСНОСТЬ. То есть не стоит «перепаивать» датчик положения руля или вала, ведь вы можете задать неверные параметры в схему. Лучше его поменять. Также меняется и полностью двигатель при выходе из строя, что недешево.
- Не всегда нужен ремонт. Зачастую от большого пробега или от засорения, нужна просто калибровка датчиков, сами вы это не сделаете опять же нужно ехать на СТО. А если оно не чисто на руку, с вас могут взять как за ремонт.
В наше время практически все современные автомобили оснащены усилителями рулевого управления. Их главным предназначением является помощь в управлении автомобилем. Различают два вида усилителей: электроусилитель (ЭУР) и гидроусилитель (ГУР) руля. Собственно, об этих двух технологиях, о их недостатках и преимуществах мы и поговорим ниже.
Усилители рулевого управления
Главная задача усилителей – снизить управляющее усилие и повысить комфорт водителя за рулем. Впервые рулевые усилители появились в 30-х годах прошлого века на тяжелой технике. Они были обязательными компонентами на тракторах и грузовых автомобилях, а на легковых – это, по большей части, была всего лишь опция. Но в силу увеличения габаритов и массы машин в последнее время, реечный рулевой механизм уже не справляется с обеспечением комфортного управления автомобилем, и поэтому внедряются усилители руля: электромеханические и гидравлические .
Что такое гидроусилитель руля (ГУР)
В автомобиле представляет собой систему, включающую в себя трубки высокого и низкого давления, по которым циркулирует специальная рабочая жидкость с помощью насоса. Система включает в себя контрольный клапан, насос, расширительный бачок, соединяющийся с насосом, исполнительный механизм и рабочую жидкость. Насос образовывает избыточное давление жидкости в системе.
Когда рулевое колесо вращается, контрольный клапан сдвигается и открывает канал в исполнительный механизм для жидкости. Там есть поршень, который через шток связывается с рулевой трапецией, за счет давления рабочей жидкости он начинает вращаться и создавать дополнительное усилие на приводе руля, а это, соответственно, уменьшает усилие, которое необходимо от водителя, чтобы вращать рулевое колесо.
От того, в какую сторону вращается руль, зависит, куда будет подаваться рабочая жидкость: в полость под поршнем или над ним. Если рулевое колесо находится исходной позиции, то жидкость перекачивается без всякой нагрузки насоса. Когда руль поворачивается, давление жидкости увеличивается до своего максимума в крайнем положении рулевого колеса: левом или правом. Такие усилители являются самыми распространёнными.
Что такое электроусилитель руля (ЭУР)
Эта система, где дополнительное усилие при повороте рулевого колеса основывается на электрическом приводе, состоит из следующих элементов: электродвигателя, датчика крутящего момента, рулевого вала с торсионным валом, электронного блока управления и датчика положения ротора. Электрический усилитель руля могут монтировать на рулевой колонке, на валу рулевого механизма, или на рулевом механизме.
Многие исследования доказывают, что лучше всего устанавливать его на рулевом механизме, ведь тогда получается идеальная обратная связь рулевого управления. Он может рассчитывать усилие в зависимости от скорости движения машины и угла поворота руля. ЭУР будет работать по максимуму, когда автомобиль будет парковаться, и прилагать минимальное усилие при движении на большой скорости.
Примечание! Обратная связь рулевого управления – это связь с дорогой, когда колеса воздействуют на дорогу при вращении руля, а на колеса действует множество сил во время движения.
Выражается такая связь в пропорционально возрастающем усилии на рулевом колесе, зависящем от скорости движения машины и угла поворота руля.
Преимущества гидроусилителя
1.
Гидравлический усилитель более габаритный, в сравнении с электроусилителем, но это делает его менее затратным в производстве и относительно недорогим, что сказывается и на стоимости автомобиля в целом.
2. ГУР более мощный и может выдерживать большие нагрузки, поэтому его устанавливают на микроавтобусы, внедорожники, грузовые автомобили.
Недостатки гидроусилителя
1. ГУР напрямую зависит от двигателя, при включении насоса в работу он забирает часть мощности двигателя на себя, а двигаясь на высокой скорости по трассе – это пустая трата мощности, ведь в таком случае гидроусилитель почти не нужен.
2. Он требует систематического обслуживания, не реже одного раза в два года. Нужно постоянно менять рабочую жидкость, следить за ее уровнем, контролировать привод, насос и шланги, нет ли каких-либо повреждений, трещин, протеканий.
3. Удерживание руля в крайнем положении дольше чем пять секунд может повлечь за собой перегрев масла в системе и сделать ГУР неисправным.
4. В нем нельзя настраивать режимы работы в зависимости от условий и скорости движения.
5. ГУР плохо выполняет свою работу на высокой скорости.
Преимущества электроусилителя
1.
Компактный размер, что позволяет сэкономить место. Если он устанавливается на рулевой вал, то у него нет необходимости в дополнительном месте под капотом машины, и это продлевает срок его службы, ведь на него не влияют перепады температуры, влажность и прочее.
2. Простая конструкция и обслуживание, нет необходимости в периодическом осмотре. Контролировать нужно лишь состояние подшипников качения.
3. Экономия топлива. Мотор электроусилителя запускается лишь после поворота руля, он не напрягает двигатель и не забирает его мощность.
4. Можно настраивать режим работы ЭУР под определенные условия эксплуатации и потребности.
5. Возможно удержание руля в крайнем положении, не ограничиваясь во времени.
6. Электроусилитель рулевого управления отличается острой реакцией руля при движении на большой скорости.
7. Хорошая обратная связь с дорогой.
Недостатки электроусилителя
1. Большая стоимость.
2. Малая мощность электромотора, что, следовательно, исключает возможность устанавливать его на грузовые автомобили, внедорожники, автобусы, и т.д.