Как устроен электроусилитель руля

Электроусилитель руля - принцип работы, устройство, назначение

Электроусилитель рулевого управления, который известен под более простым названием как «Электроусилитель руля» - конструкторская особенность рулевого управление, где поворот руля облегчает электропривод. В настоящее время электроусилитель руля, все больше вытесняет гидроусилитель. Ряд его преимуществ в сравнении с гидроусилителем:

- можно регулировать характеристики рулевого управления с большим удобством;

- большая информативность;

- уменьшение расхода топлива (в среднем до 0,5 литров на 100 км пути).

Также, использование электроусилителя, позволило создать и использовать системы активной безопасности:

- система курсовой устойчивости;

- система автоматической парковки;

- система аварийного рулевого управления;

- система помощи движения по полосе.

Существует два варианта использования электроусилителя руля:

- усилия электродвигателя передается на вал рулевого колеса;

- усилие электродвигателя на рейку рулевого управления.

Самым востребованным считается вариант с усилием на рулевую рейку. Он более известен под названием: «электромеханический усилитель руля». У него существует также две известные конструкции:

- с двумя шестернями;

- с параллельным приводом.

Электроусилитель руля состоит из следующих устройств:

- электродвигатель;

- механическая передача;

- система управления.

Схема электроусилителя рулевого управления с двумя шестернями

В данной схеме электроусилитель руля объединен с рулевым механизмом в одном блоке. В конструкции электроусилителя используется асинхронный электродвигатель.

Механическая коробка передает крутящий момент электродвигателя к рейке рулевого механизма. В варианте с двумя шестернями, одна из них передает крутящий момент на рейку рулевого управления от рулевого колеса, другая шестерня — от электродвигателя усилителя. Именно для такого случая на рейке есть два участка зубьев, один из которых служит приводом для усилителя.

Схема электромеханического усилителя руля с параллельным приводом

В отличии от варианта с двумя шестернями, в варианте с параллельным приводом, для передачи усилия от электродвигателя на рейку используется специальный шариковый механизм и ременная передача.

Система управления включает в себя:

- входные датчики;

- электронный блок управления;

- исполнительное устройство.

Входные датчики представляют из себя: датчик угла поворота руля и датчик крутящего момента на рулевом колесе. Система управлением электроусилителем, использует и сторонние системы, такие как ABS (система недопущения блокировки всех колес при экстренном торможении) и блок управления двигателя (датчик частоты коленчатого вала).

Электронный блок управления

Блок управления считывает показатели с датчиков, далее он обрабатывает данные и в соответствии с алгоритмом своей работы, оказывает необходимое воздействие на исполнительное устройство — электродвигатель. Электродвигатель является главным исполнительным устройством, которое облегчает поворот руля благодаря усилию электродвигателя.

Сам электроусилитель может работать в нескольких режимах:

- обычные условия;

- малая скорость;

- большая скорость;

- активный возврат колес в среднее положение;

- поддержание среднего положения колес.

Поворот автомобиля естественно осуществляется поворотом рулевого колеса. Через торсион, крутящий момент рулевого колеса передается на рулевой механизм. Закрутку торсиона измеряет датчик крутящего момента, угол поворота руля — датчик угла поворота рулевого колеса. В дальнейшем все данные: угол поворота рулевого колеса, частота вращение коленчатого вала, скорость автомобиля, передаются блок управление, которые уже решает как дальше работать исполнительному устройству.

Получается, что поворот колес автомобиля происходит объединенными усилиями, которые передаются от рулевого колеса и электродвигателя усилителя.

При небольших скоростях руль становиться легким, обычно это при парковке, или сильно крутых поворотах. Электронная система обеспечивает максимальный крутящий момент электродвигателя, тем самым руль получает большие углы поворота. Максимальный крутящий момент электродвигателя обеспечивает значительное усиление рулевого управления.

При высоких скоростях на поворотах получится тяжелый руль, крутящий момент при этом наименьший. Но система управления может реактивное усилие, которое возникает при повороте колес — возврат колес в среднее положение.

Систему управления часто поддерживает среднее положение колес в условиях разного давления в шинах или допустим сильного бокового ветра и производит необходимую коррекцию. Также, в алгоритме блока управления предусмотрена компенсация увода переднеприводного автомобиля. А в активных системах безопасности электроусилитель действует самостоятельно.

mir-volkswagen.ru

Электроусилитель рулевого управления (EPS): устройство и принцип работы

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем. Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка. В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

Функции и назначение

Общий вид ЭУР

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как «электрический усилитель руля», который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР
более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления
экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

Надежность
Возможность реализации автоматического управления автомобилем
Простота обслуживания и бесшумная работа
Экологическая и технологичность безопасность
Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя
Обеспечение легкости и плавности рулевого управления
Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля
Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе
Устройство ЭУР

Устройство ЭУР

Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

электродвигатель (электромотор)
механическая передача (редуктор)
система управления

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса
Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Варианты установки электродвигателя

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Устройство рулевого управления с ЭУР

Система управления ЭУР состоит из:

входных датчиков
электронного блока управления
исполнительного устройства

Входные датчики:

датчик угла поворота рулевого колеса
датчик крутящего момента на рулевом колесе

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента. ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса. Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

поворот автомобиля в обычном режиме
поворот машины на большой скорости
поворот машины на малой скорости
возврат колес в среднее положение
поддержание колес в среднем положении

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя
надежность за счет отсутствия гидравлической системы
обеспечение лучшей связи водителя с дорогой
компактность и простота обслуживания
удобство регулирования характеристик рулевого управления
возможность реализации автоматического управления

К минусам устройства относятся:

невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности
недостаточная влагозащищенность
высокая стоимость

Неисправность EPS

Пиктограмма неисправности EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

techautoport.ru

Электроусилитель руля автомобиля.

Электроусилитель руля (ЭУР) всё чаще начинают устанавливать на современные автомобили, и он позволяет существенно уменьшить прилагаемое усилие к рулю, и справляется с этой задачей не хуже гидроусилителя. А плюсов у него гораздо больше, чем у гидравлического усилителя. В этой статье мы рассмотрим чем отличается электрический усилитель рулевого управления от гидравлического, чем он лучше и почему постепенно вытесняет гидравлику. А так же рассмотрим устройство и принцип работы ЭУРа.

С каждым днём электричество заменяет всё больше механических деталей автомобиля, в том числе и гидравлику. И сейчас уже почти каждый второй новый автомобиль имеет электрический усилитель рулевого управления. Оно и понятно, ведь на прокручивание шкива гидравлического насоса, затрачивается энергия двигателя автомобиля и расход топлива увеличивается. А ЭУР позволяет сократить расход топлива любой машины примерно на пол литра (зависит от объёма двигателя).

К тому же электрический усилитель, в отличие от гидравлики, лучше подходит для различных регулировок рулевого управления, (и его наворотов), которое к тому же имеет лучшую чувствительность, чем с гидравлическим усилителем руля. Ну и ещё несколько плюсов ЭУРа — это более высокая надёжность, меньший износ деталей системы, и меньшее количество этих деталей (а как известно, чем меньше деталей, тем надёжней), при этом техническое обслуживание системы значительно упрощается.

Кроме того, электрический усилитель потребляет энергию только когда руль поворачивается, в отличии от гидравлического усилителя, в котором масло постоянно гоняется насосом по системе, и насос работает постоянно забирая небольшую, но всё же мощность двигателя. И от этого расход топлива увеличивается.

Ещё один плюс ЭУРа в отличии от ГУРа, это независимость усилия от оборотов двигателя машины. Ведь когда детали гидравлики изнашиваются, гидроусилитель лучше работает только при повышенных оборотах коленвала и соответственно гидравлического насоса.

К тому же гидроусилитель при сильном морозе плохо работает, пока не прогреется масло и детали, и в момент прогрева резко крутить руль не рекомендуется. В электрическом усилителе температурных проблем не бывает. Да и обслуживания он не требует (не нужно проверять уровень масла, доливать его, бороться с утечками).

Ну и многие детали, способные изнашиваться и требовать замены (такие как приводной ремень шкива насоса, шланги, прокладки, сальники) становятся не нужны. И водители современных автомобилей, имеющих в них ЭУР, попросту забывают о нём, так как обслуживания он не требует.

Электрический привод в усилителе рулевого управления, позволяет внедрить в систему полезные функции, например такие как самостоятельная парковка автомобиля или выезд из неё (как на видеоролике под статьёй), система курсовой устойчивости машины, возврат управляемых колёс в прямолинейное положение и поддержание колёс в прямолинейном положении, возможность включения аварийного рулевого управления, установка заданного движения по определённой полосе дороги и др.

И эти полезные функции с каждым днём добавляются, так как электроника стремительно развивается, а подключить электронный мозг с множеством полезных функций, к электроприводу руля, вполне реальная задача.

Какие бывают электроусилители руля и принцип работы.

ЭУР приводится в движение электромотором (как правило используется асинхронный мотор) , ну и различаются они в зависимости от привода этого мотора. То есть они бывают двух основных видов: с приводом электромотора на рулевой вал (через червячной передачу, как на фото слева) и с приводом на рулевую рейку, как на фото ниже.

А так как большинство импортных современных автомобилей имеют реечную систему, то реечный привод наиболее распространён.

Хотя реечные электрические усилители руля тоже бывают разные. Например на некоторых привод от двигателя может быть через ремень (см. фото слева). А на некоторых привод от электродвигателя осуществляется напрямую (как на фото выше), через шестерню на валу мотора. Такая система предпочтительнее, так как отпадает необходимость замены изношенного ремня.

Если быть более точным, то электрический усилитель руля можно назвать электромеханическим, так как помимо электродвигателя, в системе имеется ряд дополнительных деталей, главными из которых являются две шестерни, которые механически (зубьями) связаны с зубьями рулевой рейки. И при вращении шестерен в ту или иную сторону, вращательное движение этих шестерен преобразуется в поступательное движение (вправо-влево) рулевой рейки.

Одна из шестерен, связанных зубьями с рулевой рейкой, сидит на валу рулевого колеса (см фото выше), а вторая шестерня сидит на валу электромотора и двигая рейку, помогает (усиливает) водителю крутить «баранку». На рулевой рейке, в районе шестерни вала электромотора, зубья и их количество могут отличаться от зубьев на рулевой рейке, в районе шестерни рулевого колеса.

Причём благодаря нужному количеству (соотношению) зубьев на шестерне вала электромотора, крутящий момент от электродвигателя существенно увеличивается (как в любом редукторе), да ещё и преобразуется в возвратно поступательное движение рулевой рейки, таким образом поворачивая колёса автомобиля.

Но чтобы поворачивать колёса машины только в нужный момент (например только когда водитель начинает крутить баранку) для этого служит система управления. Она состоит из электронного блока управления, исполнительного механизма и датчиков, посылающих информацию на блок, а тот в свою очередь даёт команду исполнительным механизмам.

В современных автомобилях электронный блок управления ЭУРа, связан с блоком управления двигателем, получая от него информацию об оборотах коленвала. Так же блок связан и с системой АБС, чтобы получать информацию о скорости вращения передних колёс автомобиля. Ну и для чёткой работы электроусилителя, в его системе управления находятся датчик усилия вращения рулевого вала (соответственно и рулевого колеса) и датчик угла поворота передних колёс машины.

С датчиков, блок управления постоянно считывает информацию, и при помощи специальной программы обрабатывает эту информацию и соответственно ей, контролируется крутящий момент на валу электродвигателя, который двигает рулевую рейку (вернее помогает двигать рейку) в зависимости от разных условий.

Ведь усилие сцепления колёс с дорогой может быть разным. Например на сухом асфальте провернуть рулевое колесо труднее, чем на льду. И если бы руль, благодаря рулевому усилителю, двигался бы с одинаковым усилием на разном дорожном покрытии, то у водителя потерялось бы чувство контроля дороги.

Поэтому на сухом асфальте, датчик усилия рулевого колеса мгновенно определяет, что руль крутится тяжелее (определяет по закручиванию торсиона), и крутящий момент на электродвигателе немного уменьшается (от того, что сила тока на двигателе уменьшается, благодаря блоку управления).

На скользком покрытии наоборот, (опять же благодаря датчику усилия поворота руля) блок управления, получив информацию с датчика усилия, тут же увеличивает крутящий момент на электродвигателе, и тот сильнее воздействует на рулевую рейку, интенсивнее помогая поворачивать колёса.

Водитель при этом чувствует, что руль на скользком покрытии поворачивается легче, чем на сухом асфальте. Благодаря этому водитель не теряет чувство дороги. В гидроусилителе всё происходит примерно так же (ссылка в начале текста), только без электронных датчиков, блока управления и электромотора (там другая система).

Если же электронный блок (благодаря информации с датчиков) определит, что рулевое колесо поворачивается с большей скоростью и на большой угол поворота, но при маленькой скорости движения автомобиля (что часто бывает при парковке машины) то сила тока на двигатель и крутящий момент на нём тут же увеличится, и водителю крутить руль станет ощутимо легче, чем в обычном режиме.

Ну а если на большой скорости движения машины, начать поворачивать руль (например при затяжном повороте), то система управления тут же определит (благодаря считыванию с датчика АБС о скорости вращения колёс) что крутящий момент на электромоторе нужно уменьшить, и руль становится поворачивать труднее. Это делает движение машины устойчивым и безопасным, и резко вильнуть рулём на большой скорости будет сложнее, чем на машине без электроусилителя.

То, что описано выше, только малая часть возможностей работы ЭУРа. Современные машины, напичканные электроникой, способны по команде водителя (от брелка) самостоятельно заезжать и выезжать из подземной стоянки. И при этом электрический двигатель выполняет роль водителя, воздействуя на рулевую рейку и поворачивая колёса, чтобы объехать препятствия.

Все препятствия считываются и объезжаются машиной благодаря видеодатчикам (на подобии датчиков парковки). Пример такой системы можно посмотреть на видеоролике под статьёй.

Вот вроде бы и всё про электроусилитель руля, если что то вспомню, так обязательно допишу, удачи всем.

suvorov-castom.ru

Что лучше: гидроусилитель или электроусилитель руля?

Водители, которые начинали со старых автомобилей, помнят, что в некоторых случаях их руки уставали от постоянного вращения руля — примитивные конструкции без каких-либо усилителей действительно были сложны в управлении и требовали от человека немалой выносливости для длительной езды.

Конечно, ситуация несколько изменилась с появлением современных рулевых реек, которые облегчили работу водителя, существенно снизив усилие поворота рулевого колеса. Однако большинство автопроизводителей старается сделать управление транспортным средством максимально удобным — они стремятся достичь этого с помощью гидроусилителей (ГУР).

Сейчас они постепенно уступают место электроусилителям (ЭУР), которые заслужили очень неоднозначные отзывы. Чтобы понять, что лучше: ГУР или ЭУР, нужно рассмотреть основные преимущества и особенности обоих вариантов.

Конструктивные особенности

Гидроусилитель представляет собой достаточно простой механизм, который состоит из толкателя (поршня), приводимого в движение специальным маслом. Он монтируется отдельно от рулевого вала, хотя напрямую связан с ним. При отклонении от прямолинейной траектории движения автомобиля активируется насос гидроусилителя, который через специальные трубопроводы нагнетает в рабочую камеру жидкость, заставляя колёса поворачиваться с меньшим усилием. Производительность насоса гидроусилителя пропорциональна углу поворота руля, что позволяет добиться точного соответствия реакции желаниям водителя.

Схема механизмов гидроусилителя руля

Такая конструкция имеет значительное преимущество — она не зависит от электронного управления и не подвержена программным сбоям, которых опасаются многие владельцы современных автомобилей. Конечно, в некоторых моделях гидроусилитель руля оснащён несколькими датчиками, которые оценивают его работу, но их присутствие вовсе не является обязательным. Однако минусом является необходимость использования расходных материалов, представленных специальным маслом. Кроме того, в гидроусилителе имеется немало уплотнений и соединений, которые подвержены износу при эксплуатации с высокими нагрузками. Всё это делает его достаточно ненадёжным узлом и требует проведения регулярной диагностики состояния рулевого управления.

Электроусилитель, как следует из его названия, использует ток, вырабатываемый генератором автомобиля, для приведения в действие компактного мотора. Располагается он непосредственно на рулевом валу, за счёт чего занимает намного меньше места в подкапотном пространстве, а движет весь механизм он с помощью небольшого торсионного вала.

Схема механизмов электроусилителя руля

Производительность регулируется уже не механическим, а автоматическим способом — сигналы на изменение силы тока электроусилителю подаёт компактный блок управления на базе микропроцессоров. Конечно, сбои такого устройства достаточно редки, но на случай внезапной поломки или отказа управляющей программы в электроусилителях предусмотрен аварийный режим работы, который позволяет сохранить управление даже в самых опасных ситуациях.

Электроусилители руля имеют намного более простую конструкцию и не нуждаются в применении специальных расходных материалов. Кроме того, отсутствие гидравлического контура означает отсутствие множества уплотнений и подвижных соединений, которые являются опасными с точки зрения разрывов и утечек. Конечно, повреждение проводов и датчиков может вывести электроусилитель из строя, но такое случается намного реже, чем пробой гидравлической системы. Поэтому электроусилители в настоящее время считаются прогрессивными и применяются большинством крупных производителей.

Удобство управления

С точки зрения удобства системы рулевого управления гидроусилители остаются непревзойдёнными на сегодняшний день. Они обеспечивают лучшую обратную связь и позволяют водителю чувствовать, каковы пределы возможностей автомобиля в крутых поворотах. Кроме того, гидроусилитель почти нечувствителен к вибрациям и ударам, поэтому он не нуждается в специальной защите от плохого дорожного покрытия.

С гидроусилителем комфортнее водить автомобиль

На практике это означает, что автомобилист чувствует не только возможности транспортного средства и может определять момент потери управления, но также может воспринимать все изъяны плохого асфальта. Благодаря этому исправные гидроусилители создают практически те же ощущения, что при использовании автомобилей без каких-либо дополнительных узлов в рулевом управлении.

Электроусилитель нуждается в тщательной калибровке для обеспечения аналогичных ощущений — в настоящее время сделать управление максимально удобным удаётся только производителям, работающим в премиальном сегменте. Кроме того, электромотор, использующийся в такой схеме, имеет достаточно высокую чувствительность к ударным нагрузкам и вибрации — они могут существенно уменьшить срок его службы. Поэтому для защиты от повреждений узла рулевой вал снабжают специальным демпфером, который гасит колебания.

Электроусилитель комфортный только в премиальном сегменте

Казалось бы, управление должно стать более удобным без тряски руля, но многие автомобильные эксперты и просто владельцы машин отмечают, что они испытывают сильный дискомфорт при использовании электроусилителя с неидеальными настройками. По отзывам, управление таким автомобилем скорее напоминает компьютерную игру, поскольку водитель не чувствует ни обратной связи, ни ударов при проезде по участкам дороги с плохим покрытием — хотя в дорогих машинах подобный неприятный эффект отсутствует.

Эффективность и надёжность

Использование гидроусилителя руля вынуждает автомобиль терять часть мощности — она идёт на привод насоса, который может иметь достаточно большие потребности. Поэтому применение ГУР неизбежно приводит к ухудшению динамических параметров и к существенному повышению расхода топлива при прочих сопоставимых параметрах. При этом даже при постоянном движении по прямой ситуация нисколько не улучшается — насос работает постоянно, перемещая масло по трубкам высокого и низкого давления.

Каждому автомобилисту стоит знать о том, что гидроусилитель не может длительное время выдерживать работу в предельных режимах — при удерживании руля в крайнем положении в течение 10–15 секунд насос перегреется, в результате чего узел полностью отключится. Чтобы повторно запустить его, нужно заглушить автомобиль, подождать несколько минут и вновь завести, аккуратно переводя руль из крайнего положения в нулевую точку.

Электроусилители считаются более экономичными — они не отбирают мощность мотора напрямую, а лишь создают дополнительную нагрузку на генератор. Кроме того, электроусилитель работает только при повороте колёс, а при движении по прямолинейной траектории мотор остаётся полностью отключённым — он не ухудшает динамические характеристики машины и не создаёт дополнительных затрат топлива. Также при повороте руля в крайнее положение нагрев возникнет исключительно при очень быстром последовательном вращении руля в разные стороны, что можно сделать только специально.

Однако отключение электроусилителей нельзя назвать редкостью —в основном это происходит при движении по бездорожью или по дорогам, засыпанным вязким рыхлым снегом. Через некоторое время узел подаст сигнал тревоги, после чего его производительность будет ограничена и водитель увидит предупреждение, а если движение будет происходить в подобных условиях и дальше, усилитель отключится до полного остывания мотора.

Технологии

Единственный способ тонкой настройки гидроусилителя представляет собой применение рейки с прогрессивным передаточным отношением. Она помогает создавать некоторую тяжесть при повороте руля на малый угол, что способствует повышению стабильности автомобиля при движении с достаточно большой скоростью. Однако при отклонении рулевого колеса от нулевого положения на большое расстояние усилие существенно уменьшается, что облегчает парковку в условиях крупного города.

Кроме того, производитель может варьировать производительность насоса, однако её приходится удерживать в достаточно узком диапазоне, чтобы не допустить повреждения узла в результате перегрузки и не сделать усилие слишком малым. Именно поэтому изготовители премиальных автомобилей отдают предпочтение хорошо настроенному электроусилителю.

Гидроусилитель состоит из множества деталей

В свою очередь, он может менять свою производительность прямо на ходу — впервые схема с возможностью переключения режимов чувствительности руля была опробована в автоспорте. Кроме того, в блок управления электроусилителем можно записать специальную программу, которая будет имитировать изменение передаточного числа — для этого даже не потребуется применять более дорогие и сложные в производстве рейки. Именно поэтому во многих современных автомобилях премиум-класса электроусилитель позволяет выбирать несколько режимов работы:

Комфортабельный — немного замедленные реакции, очень лёгкий поворот руля;
Нормальный (повседневный) — точные реакции, не требующий никаких усилий поворот рулевого колеса;
Спортивный — повышенное усилие, никаких паразитных вибраций и случайных отклонений;
Трековый — минимальная производительность электроусилителя, идеальная стабильность автомобиля, естественные ощущения от вождения.

Настройки электроусилителя можно менять на ходу, если такая функция предусмотрена производителем — для этого достаточно нажать специальную кнопку или выбрать соответствующий пункт в меню электронной системы управления.

Сфера применения

К сожалению, у электроусилителей есть один серьёзный недостаток, который представлен ограниченным крутящим моментом, который может создавать мотор, встроенный в вал. За счёт этого такой механизм нельзя устанавливать на крупные представительские лимузины, на внедорожники и на грузовой транспорт. В этой сфере все производители используют гидроусилители, крутящий момент которых ограничивается только мощностью выбранного насоса.

Электроусилитель слабый для тяжелых автомобилей

Такая ситуация сохранится и в ближайшем будущем, поскольку для разработки компактных моторов с высоким крутящим моментом и большим ресурсом требуется немало времени. Некоторые разработчики пытались применять альтернативные схемы, в которых электроусилитель расположен отдельно от рулевого вала — при этом они могли использовать любые двигатели. Однако такая система была признана неперспективной, поскольку больших преимуществ перед гидроусилителем, который имеет меньшую себестоимость производства, она не имеет.

Какие прогнозы?

Несколько лет назад электроусилители устанавливались исключительно на малолитражки, которые не были требовательными к удобству управления. Однако практика показала, что при хорошей калибровке такой узел может иметь параметры, аналогичные гидроусилителям, или даже превосходящие их. Поэтому сейчас электроусилители постепенно начинают устанавливаться на спорткары и представительские автомобили.

Электроусилители хорошо зарекомендовали себя на малолитражках

И лишь тяжёлая техника сохраняет верность классической компоновке узла с поршневым гидромотором. Но даже в ней начинают появляться комбинированные усилители, в которых гидравлический и электрический привод взаимодействуют друг с другом.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 4.5% / Рассрочка / Trade-in / 95% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторс

rating-avto.ru

ГУР или ЭУР: что лучше? Разберемся вместе.

Человек вынужден прилагать мышечные усилия, преодолевая сопротивление колёс при повороте автомобиля. Существует необходимость в применении вспомогательного устройства. Его изобретение стало важным техническим достижением, повлиявшим на дальнейшее развитие автомобильной промышленности.

В 1920-1930-е годы усилители руля попробовали устанавливать на тяжелые самосвалы, бронеавтомобили. Сначала устройства были пневматическими (использовали давление воздуха). Низкая точность таких приспособлений (при возросшей массе и новых скоростных характеристиках техники) открыла дорогу применению специальных усилителей гидравлического типа, уже прошедших испытания в судоходстве. Массовая установка гидроусилителей автомобильного руля началась в Америке в 1940-е годы, охватила послевоенную Европу. (В СССР многие серийные легковые автомобили выпускались без усилителя руля.)

Рубеж 20-21 веков ознаменовал начало эпохи внедрения электроусилителей руля.

По данным статистики, около 10% российских водителей отдают предпочтение автомобилю, не оснащённому усилителем руля. Для некоторых из них актуален денежный вопрос (либо это владельцы небольших машин).

Кто-то любит непосредственное ощущение дороги, особенно при больших скоростях, отмечают повышенную информативность на сложных покрытиях (лёд, мокрый асфальт). Есть автомобилисты, которым нравится прилагать усилия. Чаще всего это вопрос навыка и привычки.

Преимущества вождения с усилителем руля

усилитель забирает львиную долю нагрузки на себя;
нет необходимости в большом количестве оборотов руля, он не вырывается из рук;
смягчается ощущение неровностей дороги;
машиной легче управлять, маневренность возрастает; без усилий удаются сложные повороты;
становится более удобным руление на малых скоростях;
стабилизируется траектория движения;
при проколе передней шины легче удержать автомобиль;
водитель меньше напрягается, не устаёт;
особенно актуально, если водитель — женщина;
повышается износостойкость рулевого механизма, продлевается срок его службы.

Всё это обеспечивает максимально безопасное и комфортное вождение (при условии исправного техсостояния машины).

Потенциальная опасность возникает только при внештатной ситуации – внезапном отказе (поломке) системы усилителя руля при повороте во время движения. В этом случае реакция, знания и опыт водителя приобретают решающее значение. О проблемах могут сигнализировать посторонние шумы, вибрации, резкие толчки, проворот руля, трудное или слишком легкое его поворачивание.

По статистике четверть российских водителей предпочитает гидроусилитель, а половина – электроусилитель руля (и показатели смещаются в пользу ЭУР). Достоинства каждого из этих механизмов определяется их конструктивными особенностями.

В современных автомобилях используются электроусилители, гидроусилители и электрогидроусилители руля.

ЭУР: что это такое в автомобиле (электромеханический усилитель рулевого управления, ЭМУР, ЭУРУ)

Эур что это такое в автомобиле? Работает как электрический мотор. Воздействует на рулевое управление посредством электрического привода.

Датчики анализируют положение руля. Показания сообщаются электронному блоку управления, где их обрабатывает специальная компьютерная система. Отсюда руководящие сигналы передаются помещенному в рулевое устройство электрическому мотору. Он преобразует электрическую энергию в механическую, облегчая вождение.

Что такое ГУР в автомобиле (гидравлический усилитель руля)

Это устройство работает по типу насоса. Влияние на механизм управления рулём производится давлением жидкости (масла).

При включении двигателя вращающийся приводной ремень вводит в действие гидравлический насос. Поддерживается постоянная подача масла из бачка в систему.

Когда водитель крутит руль, специальный механизм (золотник) движется, реагируя на это вращение, и перекрывает канал слива масла обратно в бачок. Жидкость через распределитель (клапан) поступает в силовой гидроцилиндр.

Он преобразует давление жидкости в давление поршня, который производит силовое воздействие на рулевое управление. При завершении поворота и прямолинейном движении открываются все каналы, масло уходит обратно в бачок и продолжает вхолостую циркулировать по системе посредством соединительных шлангов.

Электрогидроусилитель руля (гибридный, электрогидравлический усилитель руля, ЭГУР)

Возник как модернизированная версия гидроусилителя. Работает от специального генератора (а не от двигателя автомобиля) и отключается при движении машины по прямолинейной траектории.

Специальные датчики считывают скорость поворота руля. Сигналы подаются на блок управления и сообщаются электрическому мотору, приводящему в движение гидравлический насос.

Сравнительная характеристика

Недостатки электроусилителя руля и преимущества гидроусилителя:

Существует чувствительность ЭУР к плохой (раскисшей, ухабистой) дороге и влаге (в частности, при плохой погоде – когда снег, дождь, лужи). В таких случаях есть опасность перегрева и отключения, а также перегорания.
ГУР лучше сглаживает толчки при неровностях дороги и наезде на бордюр.
ЭУР не выдаёт мгновенную реакцию в случае быстрого поворота колёс в другую сторону. А если резко перекрутить руль, система вообще может отключиться.
Для ГУР есть больше возможностей самостоятельного ремонта.
В случае с ЭУР не исключается вероятность сбоя электроники (правда, этим грешат преимущественно старые и дешёвые модели; другая причина – несоблюдение правил эксплуатации).
Производство ГУР менее затратно; их цена ниже, чем у ЭУР.
ЭУР имеет ограничение по установке на тяжелые грузовики и внедорожники (из-за недостатка мощности).

Преимущества электроусилителя руля

Лёгкость руления при ЭУР («одним пальцем»). Отличная маневренность при парковке, быстрая адаптация к перемене скоростей.
Настройки параметров ЭУР при различных режимах работы. (Стабилизация при боковом ветре, автопарковка)
Широта температурного диапазона для ЭУР. Жидкость в ГУР под влиянием температур и перегрузок может замёрзнуть, закипеть.
Простота конструкции и обслуживания ЭУР. Надо лишь следить за состоянием подшипников. Техническое обслуживание ГУР более трудоёмкое. Необходим регулярный осмотр на предмет целостности, отслеживание герметичности гидравлических трубок, проверка натяжения приводного ремня, уровня масла. Есть правила по замене масла и фильтра.
Компактные размеры ЭУР.
Экономичность ЭУР (меньше расход топлива, выше КПД).
Эксплуатация машины после отключения неисправного ЭУР. Для ГУР это нежелательно (разрушается рулевое управление; могут возникнуть другие поломки).
Возможность при ЭУР долго удерживать руль в крайнем положении. На автомобилях с ГУР промедление более 5-ти секунд грозит серьёзной поломкой.
Экологичность ЭУР. Машины с ГУР дают больше вредных выбросов; отслужившие свой срок ГУР сложнее в утилизации.
Серьёзные перспективы прогресса ЭУР.

Выбираем между гидро- и электроусилителем руля

Итог

Некоторые несовершенства ГУР устранены в моделях с ЭГУР: произошло увеличение КПД, появилась возможность задавать нужные параметры, осуществилась замена приводного ремня на электродвигатель. Но будущее всё-таки за электромеханическими усилителями руля. Это общемировая тенденция, потому что их преимущества очевидны.

procrossover.ru

Чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля

Современному водителю трудно представить, что еще несколько десятилетий назад транспортные средства не были оборудованы усилителями руля. Данное оборудование начали массово устанавливать на легковые машины только в 1952 году. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа систем, снижающих управляющее усилие: гидроусилители (ГУР) и электроусилители (ЭУР), однако мало кто знает, чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля.

ГУР и ЭУР выполняют одни и те же задачи, а именно:

делают процесс управления транспортным средством легким и комфортным,
снижают силу ударов, которые передаются на рулевое колесо в процессе езды по плохому дорожному покрытию,
повышают уровень активной безопасности машины.

Как работает ГУР

ГУР

ГУР – это сложный и хорошо продуманный механизм. Для того чтобы понять принцип его работы, нужно разобраться в следующих вопросах: какие элементы входят в его состав и как они работают.

Насос, соединенный с бачком для масла. Его задача заключается в создании и поддержании определенного давления в системе.
Регулятор (распределитель) давления, заставляющий масло поступать в тот или иной отдел силового гидроцилиндра.
Силовой гидроцилиндр, вращающий шток поршня под действием давления масла.
Масляные магистрали, по которым непрерывно циркулирует жидкость.

Все время, пока транспортное средство едет по прямой дороге, жидкость гидроусилителя находится в резервуаре, который соединен с насосом. После того как водитель начинает вращать рулевое колесо, насос перекачивает жидкость в гидроцилиндр, который под действием возрастающего давления перемещает поршень, существенно уменьшая величину усилия, необходимого для поворота руля.

Как работает ЭУР

ЭУР

Для работы электроусилителя необходимо слаженное взаимодействие целого ряда механизмов, функционирующих под контролем ЭБУ и двух измерительных преобразователей (датчиков), фиксирующих углы поворотов и величину крутящего момента двигателя. Во время вращения руля информация о величине крутящего усилия фиксируется и обрабатывается датчиком, который посылает ее на электронный блок управления. В свою очередь ЭБУ, исходя из полученных данных, рассчитывает величину тока, которая будет подаваться на электрический мотор для обеспечения легкого и комфортного вращения рулевого колеса.

Плюсы и минусы электрических и гидравлических рулевых усилителей

Электрогидроусилитель

Положительные качества ГУР. Главное достоинство гидравлических усилителей руля – это их относительно невысокая стоимость. Именно благодаря этому фактору данными механизмами чаще всего оснащены недорогие бюджетные машины.

Гидравлические усилители отличаются хорошим запасом мощности. Их целесообразно устанавливать на внедорожные автомобили и на микроавтобусы, т.к. эти устройства способны хорошо выдерживать длительное воздействие высоких внешних нагрузок.

Насос ГУР

Отрицательные качества ГУР. Владельцы транспортных средств, на которых установлен гидравлический усилитель, должны помнить, что рулевое колесо не должно оставаться в крайнем правом или крайнем левом положении дольше 4-5 секунд. Превышение данного лимита времени может стать причиной перегрева масла системы с дальнейшим выходом ее из строя.

Специалисты утверждают, что ГУР надо периодически обслуживать. Замена жидкости, циркулирующей в системе, должна производиться регулярно. Также необходимо осуществлять осмотр поверхностей всех составляющих его элементов. Если в процессе их визуального осмотра будут обнаружены трещины или следы протечки жидкости, то необходимо немедленно заменить пришедшую в негодность деталь на новую запчасть.

Гидравлический усилитель рулевого управления во время своей работы обязательно забирает у двигателя некоторый процент мощности.

С возрастанием скорости езды уменьшается скорость отклика ГУР на действия водителя транспортного средства. Объясняется это присутствием дополнительных узлов, замедляющих реакцию устройства на вращение руля.

Положительные качества ЭУР. Простая и эффективная конструкция электрического усилителя рулевого управления лишена каких-либо дополнительных узлов. Периодическое обслуживание ЭУР не требует временных и материальных затрат т.к. сводится только к проверке работоспособности подшипников качения.

Маленькие габариты — это отличительная особенность электроусилителя. Благодаря скромным размерам его монтаж осуществляется прямо на рулевой вал, а не в подкапотное пространство машины. Такое расположение позволяет избежать негативного влияния погодных факторов на работоспособность ЭУР, тем самым существенно увеличить срок его эксплуатации.

Датчик крутящего момента

Наличие в автомобиле электроусилителя руля гарантирует существенную экономию топливной смеси. Бензин тратиться меньше потому, что ЭУР включается только во время поворотов руля в отличие от ГУР, который работает непрерывно на протяжении всей поездки. При этом электромеханическая система не отбирает процент мощности у мотора т.к. питается от бортовой сети транспортного средства.

Руль в машине с ЭУР может находиться в крайнем положении неограниченное количество времени.

Во время езды на высоких скоростях автомобиль с электронным усилителем рулевого управления хорошо слушается водителя, поэтому всегда остается маневренным. Одновременно с этим процесс езды становится более безопасным.

Отрицательные качества ЭУР. Наиболее существенным недостатком электроусилителя считается его высокая цена.

Второй минус состоит в том, что электрический мотор электромеханической системы имеет незначительный запас мощности. По этой причине ЭУР пока не устанавливается на тяжелые транспортные средства, однако производители устройства уверяют, что в самое ближайшее время этот недостаток будет устранен.

auto-wiki.ru

Электроусилитель руля

ЭУР - это устройство, которое служит для облегчения поворота руля и используется только на легковых автомобилях

Ходовая часть

Внедрение электроники во все возможные узлы автомобиля привело к появлению электроусилителя руля (ЭУР), который используется для облегчения поворота рулевого колеса. Он пришел на смену гидроусилителю, однако на тяжелых машинах ГУР по-прежнему встречается чаще.

Другие названия этого устройства – электромеханический усилитель руля (ЭМУР) и электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ).

История появления

История электроусилителя руля началась сравнительно недавно, в 90-е годы, хотя предпосылки к появлению этого устройства были заложены еще Генри Фордом. Первым автомобилем, который оснастили полноценным электроусилителем, стал Toyota MR2 1990 года. Японский производитель хотел отказаться от управления гидравлическими линиями от мотора до центральной стойки. Затем эстафету приняли в Европе - появился Volkswagen Golf Ecomatic. Его электрический насос мог работать даже при заглушенном двигателе, что положительно сказывалось на экономии топлива. Позже инновационную технологию переняли и другие производители - Ситроен, Пежо, Хонда, Мазда, Ауди и т.д.

Устройство

Насосный агрегат объединен в единый блок. Он располагается под капотом перед радиатором. Если обычный усилитель имеет лопастной насос, то электроусилитель имеет в своей конструкции шестеренный насос и электродвигатель. Шестеренный насос, в отличие от лопастного, работает не напрямую от мотора автомобиля, а от электродвигателя, который, в свою очередь, активируется при заведенном автомобиле. Второй элемент этой системы - электронный блок управления. Кроме того, в конструкцию входит силовой цилиндр, резервуар с рабочей жидкостью, электронный клапан и различные переходники и шланги.

Принцип работы

Принцип работы ЭУР такой же, как и у обычного гидроусилителя. Однако имеется одно существенное различие – в устройстве присутствует электроника (блок и клапан). Система с этими дополнениями работает следующим образом: датчики движения отслеживают скорость, траекторию движения и работу мотора, а затем передают данные в электронный блок управления. Далее система автоматически выбирает необходимый режим изменения давления масла в головном цилиндре, открывая или закрывая клапан. Давление масла повышается на малых скоростях благодаря открытому клапану - при таких условиях усилитель работает «на полную» и руль вращается без усилия. Но по мере того, как автомобиль будет разгоняться, клапан закрывается, уменьшая давление, за счет чего руль будет тяжелеть, обеспечивая водителю комфортное управление автомобилем.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

У ЭУР есть целый ряд преимуществ перед гидроусилителем руля.

Во-первых, это простота конструкции и обслуживания. Если в случае с ГУР необходимо постоянно следить за уровнем масла, а также за состоянием насоса, то владельцы автомобилей с ЭУР от такой «головной боли» избавлены.

Во-вторых, экономичность. Если ГУР работает постоянно, то ЭУР включается только при вращении руля. Таким образом, дополнительная нагрузка на двигатель снижается.

В-третьих, простота регулировки и настройки. Для того чтобы изменить характеристики гидроусилителя руля, нужно вносить дополнительные изменения в конструкцию, а в случае с ЭУР необходимо только изменить программу электронного блока управления.

При этом у электроусилителя руля есть и свои недостатки. Основной из них – меньшая мощность, обусловленная недостаточной мощностью электрогенератора. ЭУР может устанавливаться только на легкие автомобили, а для внедорожников или грузовиков он не подходит. Кроме того, еще один минус электроусилителя руля (впрочем, как и ГУР) – это недостаточная информативность руля, связанная со слабо выраженным обратным усилием.

blamper.ru