0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки

Устройство электроусилителя руля

Усилители рулевого управления, в случае с легковыми автомобилями, повышают комфортабельность вождения, на грузовиках же без них и вовсе не обойтись, поскольку управлять авто без такого оборудования очень затруднительно. Изначально на машинах использовался усилитель гидравлического типа (ГУР), в котором основную работу выполняла жидкость, находящаяся под давлением.

ГУР получил достаточно широкое распространение и до сих пор используется как на легковушках, так и на специализированной технике. Но у этого типа усилителя рулевого управления появился конкурент, причем достаточно серьезный — электрический усилитель (аббр. ЭУР, ЭУРУ).

Этот тип уже завоевал достаточно широкую популярность и его устанавливают на свои модели многие автопроизводители. Есть тенденция, что на определенных классах автомобилей ЭУР полностью вытесняет ГУР. Поэтому следует подробно рассмотреть устройство электроусилителя руля, конструктивные особенности, виды, положительные и отрицательные стороны.

Основная задача ЭУР та же, что и у гидроусилителя – создание дополнительного усилия на рулевом механизме для облегчения управления авто. Причем работа усилителя не должна влиять на «обратную связь», чтобы водитель постоянно «чувствовал» дорогу.

Основные составные части. Принцип работы ЭУР

Сначала рассмотрим принцип работы электроусилителя, поскольку у всех существующих видов он идентичен. Также в конструкции используются одни и те же составные части, но компоновка их может быть разной.

Итак, состоит электроусилитель из:

  • Исполнительного механизма;
  • Блока управления;
  • Следящих датчиков.

Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.

В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.

Блок управления

Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.

Датчики

Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.

Датчик крутящего момента на рулевом колесе

Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.

Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.

Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.

Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.

Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента

Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.

Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.

Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.

Виды и их особенности

Как отмечено, в устройстве ЭУР применяются одни и те же составные элементы, но с разной компоновкой. Все применяемые электрические усилители рулевого управления можно разделить на:

  • Встроенные в рулевую колонку;
  • Монтируемые на рулевой механизм;

Особенность первого типа заключается в том, что все составные части объединены в единую конструкцию, устанавливаемую на рулевой колонке. В таком механизме используется червячная силовая передача, воздействующая на вал рулевой колонки (червяк соединен с ротором электродвигателя, а шестерня, с которой он находится в зацеплении – на валу колонки, после торсиона). Такой тип ЭУР является самым дешевым и его можно встретить на автомобилях бюджетного сегмента.

ЭУР встроенный в рулевую колонку

Что касается усилителей, устанавливаемых на рулевой механизм, то у этих типов конструкция раздельная – датчики установлены на колонке, блок управления располагается где-то в салоне, а двигатель с редуктором расположен на рулевом механизме.

Причем существует несколько типов ЭУР с такой компоновкой:

  • С червячным редуктором;
  • Двухвальный;
  • Шарико-винтовой;

С червячным редуктором

Если рассмотреть общую концепцию ЭУР, установленного на рулевой колонке, и раздельного усилителя с червячным редуктором, то разница между ними сводится лишь к тому, что у второго варианта исполнительное устройство располагается возле рулевого механизма, хотя в нем все также используется червяк с шестерней (установленной на валу рулевой колонки).

Червячный редуктор ЭУР

Двухвальный ЭУР

Двухвальный тип ЭУР с момента появления являлся достаточно популярным, но сейчас он используется значительно реже. Конструктивное исполнение этого типа усилителя очень интересно: сочленение «колонка-рулевой механизм» здесь осталось без изменений (так же, как и на авто без усилителя).

Двухвальный ЭУР от компании ZF

То есть, на конце вала колонки установлена шестерня, которая имеет постоянное зацепление с рейкой. Но в рулевой механизм с другой стороны корпуса монтируется исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя, на валу которого тоже установлена шестерня, тоже взаимодействующая с рейкой. Для этого на рейку приходится наносить дополнительный зубчатый сектор.

Схема работы двухвального ЭУР

Работает такой механизм очень просто: водитель, как и на авто без усилителя, посредством шестерни перемещает рейку. В то же время блок управления включает в работу электродвигатель, который благодаря зубчатому зацеплению помогает ее перемещать.

Шарико-винтовой усилитель

Последний тип – шарико-винтовой. В этом ЭУР усилие также передается на рулевую рейку, а не валы колонки. Но делается это при помощи шарико-винтовой гайки. Для передачи усилия используются шарики, движущиеся по винтовой канавке, проделанной на рейке.

Шарико-винтовой ЭУР с ременной передачей

Принцип работы электроусилителя руля этого типа сводится к тому, что усилие, создаваемое электродвигателем, передается на гайку, установленную на рейку (посредством ременной передачи) или же напрямую, когда электромотор встроен в рулевую рейку. В результате гайка начинает вращаться, при этом она из-за конструкции корпуса не может смещаться в продольном направлении. Поэтому вращение гайки приводит к перемещению самой рейки, тем самым и создается дополнительное усилие на рулевом механизме.

ЭУР с шарико-винтовой передачей и встроенным электромотором

В каждом из указанных типов есть определенные достоинства и недостатки, которые сказываются на их распространенности на авто. К примеру, устройство, монтируемое на рулевую колонку отличается дешевизной, но при этом информативность работы у него невысокая. Что касается шарико-винтового ЭУР, то он считается лучшим по информативности, но очень сложный в обслуживании и дорогостоящий.

Режимы работы

Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.

Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:

  • Парковка;
  • Движение на высокой скорости;
  • Подруливание;
  • Возврат колес в среднее положение.

Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.

А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.

Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах). Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.

Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.

Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».

Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.

Достоинства и недостатки

Как и в любом устройстве, у электроусилителя руля есть свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам ЭУР относятся:

  • Повышение экономичности авто. ЭУР «не забирает» мощность силовой установки, а также включается в работу только при поворотах руля;
  • Простота конструкции и меньшая металлоемкость;
  • Компактность;
  • Нет надобности в техническом обслуживании;
  • Бесшумность;
  • Возможность установки режима работы.

Благодаря этим преимуществам ЭУР и получил широкое распространение. Но и негативные стороны у усилителя руля этого типа тоже существенны. Из основных недостатков у него отмечается:

  • Меньшая информативность (по сравнению с ГУР);
  • Возможность сбоев в работе электронной части, что приводит к некорректной работе;
  • Все составные части практически не ремонтопригодны, а стоимость ремонта тех узлов, которые все же ему поддаются – очень высокая;
  • Невысокая мощность исполнительного механизма, из-за чего нет возможности применять ЭУР на ряде авто (внедорожниках, микроавтобусах, грузовиках);
  • Вероятность отключения ЭУР при перегреве электродвигателя (случается при движении в тяжелых условиях, когда усилитель работает непрерывно).

В общем, электроусилитель руля является достойным конкурентом ГУР, и используется он все чаще, хотя вряд ли когда-то сможет полностью его заменить.

avtoexperts.ru

Те, кто постигал азы водительского мастерства за рулем какой-нибудь «копейки» или «Москвича», наверняка до сих пор помнят, как сложно было управляться с рулем этих автомобилей. Но прогресс не стоит на месте, и сегодня редко найдешь модель автомобиля, не оборудованную усилителем рулевого управления, который в значительной степени упрощает руление. Какие виды усилителей бывают, в чем их преимущества и недостатки – об этом пойдет речь в данной статье.

Усилитель усилителю – рознь

Первыми об облегчении управления рулем машины задумались производители грузовиков. Конструкторы разработали специальный гидравлический механизм, который монтировался в систему рулевого управления и упрощал вращение рулевого колеса. Но не только в этом заключалась польза изобретенного агрегата: в ущерб качеству «обратной связи» он помогал поглощать неровности дорожного покрытия (уменьшились вибрации на руле), что, в свою очередь, позволяло продлить срок службы узлов механизма рулевого управления. Кроме того, использование ГУР помогло улучшить безопасность автомобиля при повреждении шин передних колес: гидроусилитель способствует удержанию руля в заданной водителем траектории движения.

Примечательно, что подобный механизм, названный гидравлическими усилителем руля (ГУР), в советском автопроме впервые появился на легковом автомобиле – ГАЗ «Чайка».

С тех пор прошел не один десяток лет, прежде чем гидроусилителями стали оснащать серийные модели российского производства. Впрочем, легковые автомобили иностранных брендов оборудуются гидроусилителями руля уже давно. По прошествии времени инженеры удостоверились в том, что конструкция гидравлического привода усилителя руля несовершенна и стали искать пути усовершенствования данного агрегата. Эволюционным шагом в этом направлении стало применение не гидравлики, а электрики — конструкторы изобрели электрический усилитель руля (ЭУР), который сегодня устанавливается на различные модели, бюджетные и дорогие, автомобилей. Каковы же особенности конструкции гидро- и электроусилителя руля?

Гидроусилитель руля представляет собой систему из соединительных трубопроводов низкого и высокого давления, в которых циркулирует специальная жидкость, нагнетаемая в систему при помощи насоса. Жидкость ГУР находится в бачке, который соединен с насосом. При повороте руля жидкость под давлением подается в рулевой механизм через распределитель. Жидкость накачивается в гидроцилиндр, где создает давление на поршень, смещает его, тем самым облегчая усилие при повороте рулевого колеса. Когда автомобиль движется по прямой траектории, жидкость из рулевого механизма оттекает в бачок системы ГУР.

Электроусилитель руля представляет собой систему из электродвигателя, электронного блока управления (ЭБУ) и двух датчиков — крутящего момента и угла поворота руля. В отличие от гидроусилителя, ЭУР монтируется непосредственно на рулевой колонке или рулевой рейке, а передача крутящего момента происходит через торсионный вал, который встроен в систему рулевого управления. Если ГУР изменяет усилие на руле при помощи циркулирующей в системе жидкости, то электроусилитель делает это посредством силы тока. Например, при повороте руля усилие передается на рулевой механизм через торсионный вал. Датчик крутящего момента электроусилителя «улавливает» это действие и передает его в блок управления.

Там информация анализируется и ЭБУ определяет, какую именно силу тока нужно направить в электромотор, чтобы облегчить вращение рулевого колеса. Причем, усилие это рассчитывается в зависимости от скорости движения автомобиля и угла поворота руля: если водитель вращает рулем на месте или при парковке на малой скорости, привод ЭУР работает по максимуму, обеспечивая наиболее легкое вращение рулевого колеса. Если же поворот руля происходит на большой скорости, электроусилитель уменьшает силу крутящего момента, отчего управление становится острее.

Что лучше: ГУР или ЭУР?

Свои преимущества и недостатки есть у каждой из указанных систем.

Гидроусилитель рулевого управления является более громоздкой, но в то же время более дешевой в производстве системой, что в конечном итоге сказывается на стоимости автомобиля, оснащенного ГУР. Сегодня гидроусилителями рулевого управления оснащают в основном автомобили бюджетного класса и мощные внедорожники. Впрочем, в случае с внедорожниками использование ГУР поясняется тем, что такая система имеет большую, нежели у электроусилителя, мощность передачи крутящего момента на рулевой механизм. В этом заключается главное преимущество ГУР.

Недостатков у данного механизма больше. Во-первых, в автомобиле с гидроусилителем руля нельзя держать рулевое колесо в крайнем положении более пяти секунд, иначе произойдет перегрев масла в системе, что приводит к поломке ГУР. Во-вторых, гидроусилитель нуждается в периодическом обслуживании (раз в один – два года): необходимо менять жидкость, следить за уровнем масла в системе, проверять состояние приводов, целостность шлангов и насоса усилителя.

В-третьих, работа насоса гидроусилителя напрямую связана с двигателем, поэтому насос постоянно отбирает у мотора часть мощности, которая при прямолинейном движении, когда ГУР не задействован, расходуется впустую.

В-четвертых, в гидроусилителе нельзя настроить режимы работы механизма в зависимости от условий движения. В-пятых, ГУР обеспечивает хорошую информативность рулевого управления на малых скоростях, но на высоких «обратная связь» в значительной мере ослабевает. Впрочем, этот недостаток конструкторы устраняют за счет применения в механизме рулевого управления дополнительных узлов (рейки с переменным передаточным отношением).

В отличие от гидроусилителя руля, ЭУР является более прогрессивной системой, имеющей, однако, и свои недостатки. Так как их меньше, чем у ГУР, то сперва скажем о них. Во-первых, это более высокая стоимость, а во-вторых – меньшая, как указывалось выше, мощность электромотора, из-за чего данный тип усилителя в основном устанавливается на легковые автомобили. Впрочем, с каждым годом конструкция ЭУР совершенствуется, что позволяет нивелировать упомянутые недостатки.

К преимуществам ЭУР можно отнести, во-первых, простоту его конструкции, и, как следствие, обслуживания. Электроусилитель не имеет жидкостей, шлангов, насоса, которые нуждаются в периодическом осмотре и обслуживании. Единственное, за чем нужно следить – это за состоянием подшипников качения. Во-вторых, ЭУР компактнее, чем гидроусилитель, не занимает много места, а у некоторых моделей автомобиля устанавливается на рулевой вал в салоне, а не под капотом, что обеспечивает долговечность его эксплуатации (нет перепада температур и влажности, которые приходится испытывать узлам ГУР).

В-третьих, электроусилитель помогает экономить топливо, так как его мотор, в отличие от насоса гидроусилителя, начинает работать только при повороте руля, к тому же он не отбирает мощность у двигателя. В-четвертых, через ЭБУ можно настроить режимы работы электроусилителя в зависимости от условий, в которых эксплуатируется машины. В-пятых, рулевое колесо с электроусилителем можно сколько угодно держать в крайнем положении. И, наконец, управление автомобилем с ЭУР более острое при езде на больших скоростях, чем у ГУР, и более легко при езде на малых скоростях.

Что такое ЭУР: как устроен и работает рулевой усилитель

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР) — устройство для уменьшения усилия, которое водитель должен прилагать на рулевое колесо для изменения положения управляемых колес. Данная система называется EPS (от англ. Electric Power Steering, электрический усилитель руля).

Наличие усилителя (гидроусилителя ГУР или электроусилителя ЭУР) позволяет:

  • повысить комфорт;
  • облегчить процесс управления автомобилем;
  • улучшить общую безопасность при езде.

При этом гидроусилитель руля долгое время являлся единственным вариантом, тогда как усилитель руля электро (ЭУР) появился на автомобилях сравнительно недавно. Хотя данное решение является более современным аналогом, у ЭУРа имеются как плюсы, так и минусы. Подробнее читайте в нашей статье.

Электроусилитель руля: преимущества

Данный тип усилителя основан на том, что усилие создает электрический привод. При этом следует отметить полное отсутствие гидравлики, что повышает общую надежность и срок службы системы. Благодаря ЭУРу можно реализовать функции автопилота, автоматической парковки и т.д.

В целом, установка электроусилителя руля позволяет получить более высокую точность и остроту рулевого управления.

Также современные типы ЭУР позволяют реализовать функции адаптивного электроусилителя руля. Такой усилитель тесно взаимодействует с другими системами (например, система курсовой устойчивости).

  • значительно повысить безопасность;
  • выполнять коррекцию угла поворота колес;
  • улучшить общую устойчивость авто.

Электроусилитель не нуждается в дополнительном обслуживании, работает практически бесшумно. В случае поломки усилителя в полной мере сохраняется возможность управлять автомобилем. Также усилие на руле опционально может быть изменено в соответствии со скоростью движения и дорожными условиями. В результате улучшается обратная связь.

Устройство ЭУР и типы электроусилителей

Основным элементом в конструкции рулевого управления данного типа является электромотор. Сам усилитель фактически состоит из двух основных элементов:

  • электродвигатель;
  • система управления электроусилителя.

В зависимости от типа, электрические усилители принято делить на ЭУР и ЭМУР. В случае с ЭУР, двигатель может стоять в рулевой колонке, тогда как ЭМУР предполагает интеграцию в рулевую рейку (рулевая рейка с электроусилителем).

Второй вариант является электромеханическим усилителем рулевого управления. Этот усилитель может отличаться по конструкции:

  1. с двумя шестернями;
  2. с параллельным приводом.

Конструкция с шестернями предполагает, что передача крутящего момента от рулевого колеса на рейку рулевого механизма осуществляется одной шестерней, тогда как на вторую шестерню момент передается от электрического мотора.

Если же ЭУР с параллельным приводом, тогда электродвигатель передает усилие на рейку рулевого механизма посредством ременной передачи или передачи через винт и шариковую гайку.

Система управления электроусилителя

Система управления ЭУР включает в себя следующие составные элементы:

  • электронный блок управления;
  • датчики электроусилителя;
  • исполнительное устройство.

Датчики определяют угол поворота руля, а также усилие (крутящий момент) на руле. Дополнительно система ЭУР получает информацию от блока ABS, системы курсовой устойчивости, ЭБУ двигателя. В результате электроусилитель также получает сигналы от датчика скорости, от датчика коленчатого вала и т.д.

Как работает элеткроусилитель рулевого управления

Чтобы понять, как работает электроусилитель руля, необходимо отдельно изучить принцип его работы. Во время поворота рулевого колеса осуществляется скручивание торсионного вала. Датчик крутящего момента посылает на блок управления сигнал, после чего ЭБУ обрабатывает информацию.

Затем блок управления анализирует от ряда других датчиков, поле чего блок определяет необходимое усилие для поворота колес с учетом различных условий движения.

Можно выделить следующие основные режимы:

  • колеса поворачиваются в стандартном режиме;
  • водитель поворачивает руль на высокой скорости;
  • поворот колес осуществляется на низкой скорости;
  • колеса поворачиваются на машине, которая стоит;
  • колеса возвращаются в «нулевое» положение;
  • руль поддерживается в «нулевом» положении.

При этом в каждом случае усилие, которое сформирует усилитель, будет разным. Например, если автомобиль стоит на месте, для легкого поворота колес необходимо приложить большое усилие.

Однако если во время езды с высокой скоростью приложить аналогичное усилие, руль окажется слишком «легким» и машина может попросту вылететь с дороги. Чтобы этого не произошло, ЭБУ усилителя откорректирует усилие электромотора и сделает руль более «тяжелым», что необходимо для комфортного и уверенного управления на высоких скоростях.

Недостатки ЭУР

Система электроусилителя наряду с преимуществами также имеет несколько существенных недостатков:

  • ЭУР не используют на грузовых автомобилях (недостаточно мощности электромотора);
  • взаимодействие с большим количеством датчиков понижает надежность, возникают сложности с диагностикой и ремонтом;
  • себестоимость адаптивных электроусилителей намного дороже традиционного ГУР;
  • даже с учетом возможности гибкой настройки водители отмечают плохую обратную связь, усилие на руле не естественное, теряется связь с дорогой;

С учетом таких минусов на более дорогих современных авто достаточно часто вместо традиционного ГУР или ЭУР устанавливают электрогидроусилитель руля ЭГУР. Данное решение сочетает в себе основные преимущества гидравлики и электроники, позволяя значительно улучшить качество рулевого управления.

Читать еще:  Как снять двигатель с оки без коробки –

Что такое электро ГУР

Электрогидроусилитель руля — система, которая сочетает в себе некоторые преимущества гидроусилителя и элеткроусилителя, при этом лишена отдельных недостатков ГУР и ЭУР.

Фактически, электрогидроусилитель представляет собой ГУР, однако насос гидроусилителя в данном случае электрический. Это значит, что мощность двигателя не отнимается.

Из недостатков можно выделить традиционные минусы гидравлики (течи, необходимость замены масла ГУР, перегревы масла гидроусилителя), а также возможные проблемы с управляющей электроникой (сбои в работе электронасоса, проблемы с датчиками и т.д.). Также серьезным недостатком ЭГУР является стоимость такой системы и дополнительные сложности ее ремонта.

Как выбрать электроусилитель руля

Серийные автомобили, не оснащенные устройствами помощи при работе с рулевым колесом, уже успели уйти в прошлое. Сегодня рулевые механизмы оснащают т.н. усилителем. Исправно работающий усилитель упрощает сильно эксплуатацию авто. Без него водителю пришлось бы прикладывать большие усилия к тому, чтобы провернуть рулевое колесо и развернуть управляемые колеса. Гидроусилители (далее ГУР) руля уже давно стали привычным элементом оснащения автотранспорта. А что электроусилители (ЭУР) или EPS? Давайте узнаем о них побольше и разберемся, как они устроены, какие неисправности для них характерны и как осуществляется подбор нового усилителя в случае, если старый уже нет смысла ремонтировать.

Коротко о функциях усилителей и их классификации

Усилитель руля призван упростить пользование автомобиля за счет снижения усилий, которые прикладываются водителем к рулевому колесу. У него есть и вторая функция: поглощение ударов, которые приходятся на рулевое колесо. Требования к усилителям довольно простые: не мешать управления транспортным средством в случае выхода усилителя из строя, способствовать следящему действию, не быть энергозатратным (актуально для ЭУР), не мешать стабилизации управляемых колес. Усилители бывают следующими:

  • Гидроусилитель (ГУР);
  • Электроусилитель (ЭУР);
  • Электрогидроусилитель (ЭГУР);
  • Пневмоусилитель.

Также к этому списку часто добавляют механический усилитель – механизм с увеличенным передаточным числом. Наибольшим спросом пользуются ГУР, однако в современном автомобилестроении все чаще отдают предпочтение ЭУР. Отметим, что такие усилители еще называют EPS. Одним из вариантов расшифровки и перевода аббревиатуры с английского является «электронная программа стабилизации». Но в обиходе под EPS подразумевают электрический усилителя руля. От гидравлических усилителей он отличается следующим:

  • Более высокая надежность устройства за счет отсутствия гидравлики;
  • Небольшая экономия горючего за счет работы только в момент поворота рулевого колеса;
  • Высокая точность.

Наиболее продвинутые EPS работают в тандеме с системами курсовой устойчивости. Так в полной мере реализуются преимущества ЭУР. К примеру, система автоматически корректирует углы поворота управляемых колес, повышая устойчивость автомобиля и нивелируя один возможных недостатков транспортного средства – избыточную или же недостаточную поворачиваемость. Сам усилитель довольно прост и надежен, а времена, когда электроника быстро выходила из строя, боялась сильных вибраций и перепадов температур, постепенно уходят в прошлое.

Устройство электроусилителя руля

Конструктивно рейки с электрическими усилителями руля немногим отличаются от всех остальных. Ключевое отличие здесь кроется в самом усилителе. Однако он работает вместе с системой управления. Следовательно, к основным элементам EPS можно отнести:

  • Электрический мотор;
  • Механическую передачу;
  • Систему управления.

В качестве электрического мотора обычно используются маломощный асинхронный электродвигатель. Он может передавать усилие на рулевой вал или на рулевую рейку. В первом случае его монтируют в рулевой колонке, а передача крутящего момента осуществляется через механическую передачу. Во втором случае электродвигатель вынесен за рулевую колонку и передает усилия через пару шестерней или привод с ремнем или винт-шариковой гайкой. Правильнее всего называть встроенные в рейку усилители электромеханическими (ЭМУР).

Система управления EPS включает несколько входных датчиков (сенсоров) и блок. Наиболее важным входным сенсором является датчик угла поворота руля, о которым мы писали в данном материале. Также в систему может быть включен датчик крутящего момента на руле. Но и это не все! В тандеме с EPS работает ABS. Блок управления также анализирует данные от колесных датчиков скорости, а также некоторые данные от ЭБУ двигателя.

Как работает ЭУР

По мере развития технологий каждый крупный автомобильный концерн начал создавать свои собственные модификации систем EPS. Они включают примерно одинаковые элементы, однако электроника, согласующая их работу, в разных моделях авто может работать по-разному. Общий принцип работы таков:

  1. При повороте рулевого колеса скручивается торсионный вал;
  2. В работу включает датчик крутящего момента и передает данные блоку управления;
  3. Блок управления принимает и обрабатывает данные от других датчиков;
  4. Вычислив оптимальное усилие, передает команду на электромотор;
  5. Электрический мотор подкручивает вал или рейку с заданным усилием.

Запчасти на hafei princip

Работой электроусилителя можно управлять, что выгодно отличает его от ГУР. К примеру, в транспортных средствах с EPS возможна реализация нескольких режимов работы электрического усилителя руля. А именно:

  • Поворот ТС в обычном режиме;
  • Поворот на малых или высоких скоростях;
  • Возврат управляемых колес в среднее положение;
  • Постоянное поддержание колес в среднем положении.

Работая в оптимальном режиме, такая система не только повышает комфорт от пользования автомобилям, но и позволяет экономить горючее, обеспечивать хорошую связь с дорогой и даже реализовывать частично автоматизированное управление ТС. При этом многие водители сходятся во мнении, что подаваемое усилие на руль оказывается слишком искусственным. Это хорошо чувствуют те, кто перешел на ЭУР с ГУР. Электрогидроусилитель объединяет в себе как достоинства, так и недостатки обоих типов усилителей.

К несчастью, внедрение ЭУР в тяжелый транспорт становится проблемой. Маломощный электромотор не может «подруливать» достаточно быстро. Практика установки более мощных моторов и сопутствующих агрегатов (генератор, батарея) имела место, но оказалась нерентабельной. Впрочем, даже ГУРы на грузовиках быстро выходят из строя, если водитель держит управляемые колеса в одном положении – сказываются особенности и массогабаритные характеристики подобного транспорта.

Неисправности электроусилителей

Хоть в электроусилителях руля нет «нежной» гидравлики, они подвержены поломкам и нуждаются в периодическом осмотре и диагностике исправности. К примеру, ЭУР боятся влаги, а элементы конструкции, призванные защитить электрику от влаги, имеют пусть и большой, но все же ограниченный эксплуатационный ресурс. Однако даже при отсутствии неисправности в самом электроусилителе водитель может столкнуться с проблемами. Сам мотор и смежные компоненты служат до 10 и более лет при правильной эксплуатации. А отказ устройства может случиться по таким причинам:

  • Низкое напряжение в бортовой сети. Рекомендована проверка аккумулятора, генератора и реле регулятора;
  • Неисправность электронного блока управления. Причин поломки ЭБУ множество, но чаще всего он отказывает зимой и летом – сказывается сочетание вибраций и высоких перепадов температур;
  • Выход из строя предохранителя и/или электромотора. Обычно это происходит из-за длительного действия влаги. Рекомендована замена предохранителя, а также проверка работоспособности и опциональная замена электромотора.

Наиболее частые неисправности: прекращение работы электроусилителя или его периодический выход из строя, а также несоответствие режимов работы, появление шумов при работе. Рекомендуем проверять аккумулятор, проводку, контакты, предохранители, а уже затем приступать к проверке датчиков рулевой системы, электронного блока, а затем и остальных элементов ЭУР. Вам может помочь сканер ошибок, который описывался в данном материале. В расшифровке ошибок помогут материалы в сети, специализированные форумы.

Устранить шумы в области электроусилителя можно смазав рулевой вал, подтянув регулировочную гайку, рейку, проверив и опционально заменив подшипники. Важный момент: шум возникает в том числе в рейке или колонке – его источников не всегда является усилитель. А вот если на щитке приборов загорелся красный индикатор, то ЭУР нуждается в срочном ремонте. Если индикатор светит желтым, то водитель можно эксплуатировать авто, предварительно сняв предохранитель. Обычно желтый индикатор указывает на проблемы с цепью питания и/или на неисправность входного датчика.

Стоит отметить, что в функционировании электроусилителя есть свои особенности. К примеру, электрический привод выдает полную мощность на низких скоростях авто. К примеру, во время парковки, когда водитель выворачивает руль вплоть до крайних положений. При частоте двигателя менее 400 об/мин усилитель не запускается. При езде на высоких скоростях устройство будет выключаться или перейдет под контроль «умной» электроники систем курсовой устойчивости.

Выбор нового электроусилителя

Электроусилитель руля является ремонтопригодной деталью. Этот момент мы затронем несколько позже, а пока разберемся, как выбрать новую запчасть. В случае чего она послужить донором для ремонта имеющего усилителя, хотя это и выйдет дороже, чем ремонт у профессионалов, которые уже могут иметь все необходимое для работы. Вы можете подобрать ЭУР отдельно или в сборе с рейкой/колонкой по:

  • Параметрам вашего автомобиля;
  • Каталожному номеру искомой запчасти.

Особняком стоит подбор запчастей по VIN-коду транспортного средства. Он дает точный результат, но не на всех онлайн-площадках и магазинах реализован поиск по данному коду. При желании водитель может обратиться к оригинальным каталогам, узнать код искомой запчасти, а затем «пробить» взаимозаменяемые аналоги по базам кроссов. Поиск товаров на Avto.pro будет проще: достаточно перейти в каталог запчастей, указать марку и модель авто, категорию детали, подкатегорию, а затем выбрать товар из списка. Взаимозаменяемые аналоги также попадут в данный список.

Целесообразность ремонта электроусилителя руля

Покупка и установка нового ЭУР обойдется водителю дороже, чем ремонт имеющегося. Электродвигатель детали может отремонтирован, а вот блок управления зачастую приходится менять на новый. Впрочем, он служит не так мало. А механическая часть рейки может быть отремонтирована даже неопытным автолюбителем. Вот что обычно предлагают мастерские:

  • Проверка усилителя, рейки или колонки на предмет неисправности;
  • Устранение неисправностей с полным или частичным ремонтом;
  • Опционально: проверка электропроводки, контактов, предохранителей;
  • Сброс ошибок.

Произвести у себя в гараже настолько же качественный ремонт, как в хорошо оборудованной мастерской, тяжело. Однако главной проблемой станет отсутствие необходимых запчастей, навыков, инструментов и химии. Кое-что можно приобрести в магазинах, а набраться опыта по ходу ремонта (неудача – тоже результат). К примеру, купить датчик поворота руля, снять кожух рулевой колонки и установить сенсор можно самому. Вот за какой ремонт стоит взяться водителю, если он хочет восстановить работоспособность ЭУР без помощи специалистов:

  • Считать коды ошибок и расшифровать их;
  • Проверить красные и черные провода, идущие на усилитель, и по необходимости заменить их;
  • Аналогичным образом поступить с предохранителем ЭУР;
  • Заменить входные датчики.

Отремонтировать механическую часть рейки и колонки вы также можете самостоятельно. Восстановление редукторной части займет немало времени и потребует наличия запчастей. Найти их не так просто, но возможно. По ходу выполнения некоторых работ окажутся крайне полезными ремонтные комплекты. Учтите, что полные комплекты встречаются в продаже редко, а специально для рулевых механизмов с электрическим усилителем их практически нет. Уточнение применимости «аналогов» займет время, но оно того стоит. А вот ремонт электромотора не всегда дает положительный результат. Его стоит отнести мастеру или сразу заменить новым, если у вас нет опыта работы с электродвигателями.

В целом, ремонт рулевой рейки или колонки с любым видом усилителя целесообразен. Однако мы все же рекомендуем доверить данную работу специалистам. В подавляющем большинстве случаев восстановление механической части детали удается произвести в гаражных условиях, руководствуясь видео из сети. А вот ремонт усилителя оказывается намного более сложный. Электрического – в особенности. Блоки управления не предусматривают обслуживания, а ремонт электромотор предъявляет высокие требования к квалификации ремонтника.

Вывод

Электрический усилитель руля уже не является одним из новшеств современного автомобилестроения, однако многие водители находят его не таких надежным и приятным в эксплуатации, как более привычный ГУР. Вероятнее всего, со временем гидравлика будет полностью вытеснена электрическими моторами под управлением «умной» электроники. Так как EPS сегодня комплектуются не только люксовые, но и среднебюджетные авто, вопрос ремонта и поиска запчастей становится все более актуальным. Сетевые каталоги сильно упрощают поиск нового узла, а число фирм, занимающихся ремонтом рулевых механизмов, иногда удивляет. Решить проблему сломавшегося ЭУР просто, но не всегда дешево.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

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.

  1. Устройство и принцип действия электроусилителя руля
  2. Конструкция электроусилителя руля
  3. Преимущества ЭУР перед ГУР и ЭГУР

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.
» alt=»»>
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.

Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки

200911250139_16

Когда все еще начиналось…

Говоря о рулевом механизме, редукторе, «машинке» и т.д., мы рассуждаем прежде всего о механическом усилителе рулевого управления.Постепенное утяжеление машин, увеличение веса на управляемых колесах сильно усложнило управление автомобилем. Кроме того, возрастала скорость передвижения, а значит, повышались требования к точности и быстродействию рулевого управления. Достигнуть искомого можно было уменьшая необходимый угол поворота руля, а следовательно требовался рулевой механизм с меньшим передаточным числом, что, понятно, увеличивало усилие на руле. Получался замкнутый круг. Стало ясно, что редуктор уже не справляется с основной задачей, и этот факт предопределил появление усилителей совсем другого толка.

Ликбез

Усилители по типу привода можно разделить на гидравлические, пневматичекие и электрические. Если встретить машину с пневмоусилителем невозможно (такие выпускали на заре автомобилестроения), то гидроусилители установлены практически на каждой второй. ГУР состоит из гидравлического насоса, работающего от двигателя и создающего давление в гидравлическом цилиндре. Действительно, конструкция довольно проста. Может быть, чуть менее популярна разновидность ГУРа — электрогидравлический усилитель. Здесь насос приводится в движение не мотором автомобиля, а отдельным электродвигателем, питающимся от бортовой сети. Главное преимущество ЭГУРа — возможность работы при выключенном двигателе, от аккумулятора. Плюс экономия топлива. Наконец, третий, электрический тип привода усилителя руля, не так давно появившись, становится с каждым годом все более популярным. Почему? ЭУР имеет много преимуществ по сравнению с гидравликой. Во-первых, экономия топлива: усилитель включается в работу только в том случае, когда водителю требуется помощь в повороте руля. Во-вторых, надежность. Как ни крути, но в текущем обслуживании электроусилители куда менее прихотливы ГУРов. В-третьих, адаптивность: ЭУР легче настроить так, чтобы усиление зависело от скорости авто, усилия на руле и угла поворота. Ну и наконец, большие возможности компоновок, что, согласитесь, для производителя немаловажно. Электродвигатель может передавать усилие на вал рулевого колеса, вал шестерни рейки, саму рейку. Словом, четвертый плюс электроусилителя — вариативность его установки. Есть, безусловно, и свои недостатки у ЭУРа. Они, в основном, потребительского толка. Владельцу такого автомобиля следует помнить, что грамотно продиагностировать ЭУР собственными силами невозможно. Любые вопросы следует решать в авторизованном сервисе. Электроусилитель — деталь неремонтопригодная. Меняется единым сборным узлом. Отсюда логично следует дороговизна ремонта. Например, сегодня стоимость ЭУРа начинается с 12 тыс. рублей.

Копилка неприятностей

За свою, в общем-то, недолгую биографию электроусилители зарекомендовали себя с хорошей стороны. По крайней мере, если говорить о крупнейших производителях. Тем не менее и у них встречаются свои пунктики, о которых знать совсем не бесполезно. Так, известный своей надежностью KIA c’eed может неожиданно вильнуть в сторону, хорошо хоть только на малой скорости. Причина такого своенравия — неоткалиброванный электроусилитель. Отметим, что неисправность устраняется только с помощью специального сканера на авторизованной сервисной станции. Вторая «сидоркина» неприятность — стук в редукторе при вращении рулевого колеса. Впрочем, болячка была свойственна первым машинам модели. Сегодня в редукторе установлена обрезиненная шестерня, которая не стучит.

В отличие от автомобилей Mazda3 и Mazda5, снабженных ЭГУРом, вторая и шестая версии этой популярной у нас марки комплектуются системой EPS (Electric Power Steering — рулевой привод с электрическим усилителем). В целом надежный узел, тем не менее, бывает, отказывает. Как назло, сразу по истечении гарантийного срока. Поскольку встроенный в рулевую колонку EPS в качестве отдельной запасной части даже не задумывался, то менять приходится узел целиком. О стоимости подобной процедуры даже думать страшно! Автомобили Hyundai по большей части оборудованы электроусилителями. Здесь также не все гладко. Так, в ЭУРе модели Verna частенько начинает капризничать датчик момента. Как мы уже отмечали, менять приходится узел в сборе. Хорошо хоть по гарантии. Захворавший ЭУР Elantra заявляет о себе стуком шестерни усилителя. Неисправность прописана в сервисной программе и хорошо известна специалистам. Довольно часто выходит из строя блок управления электроусилителем на автомобиле Mitsubishi Lancer. Первый симптом — существенно потяжелевший руль, ну и конечно, загорается лампочка индикации неисправности рулевого управления. По словам технического эксперта группы компаний BLOCK Николая Завозина, с такими неутешительными данными следует немедленно ехать в сервис. Благо, замену проведут по гарантии.

200911250139_26

Азиопа

Согласно статистике, нареканий к работе электроусилителя на автомобилях семейства Lada Kalina накопилось немало. А тут еще и Priora на подходе… Мы взялись разобраться, откуда, как говорится, ноги растут. Все началось с кооперации АвтоВАЗа с махачкалинским «Авиаагрегатом». Их совместными усилиями и был разработан электроусилитель, впоследствии установленный на первые партии Kalina. Дальше — сухая статистика. Среди первых серийных образцов исправно работали 50% электроусилителей. Примерно на 35% автомобилей ЭУР попросту не функционировал. Оставшиеся 15% поделили между собой весьма серьезные неисправности, связанные с заклиниванием рулевого механизма, сломанной рейкой, случаями самопроизвольного вращения и т.д. Последствия таких дефектов — ДТП разной степени тяжести. В большинстве случаев виновником неисправности становился редуктор. Да-да, именно тот, с которого и началась история усилителей рулевого управления! Парадокс, не правда ли? В Тольятти решили далее не испытывать судьбу. И когда пришла очередь Lada Priora, завод обратился за помощью на калужский завод «Автоэлектроника», предложивший электроусилители в безредукторном исполнении. Как у нас водится, первые образцы калужских ЭУРов также не раз дефектовались по причине самопроизвольного вращения на малых скоростях. Но они, по крайней мере, не клинили и не ломали рейки! Кроме того, следует отдать должное «Автоэлектронике»: завод потрудился над улучшением качества. Как результат сегодня если и случаются дефекты, то, во-первых, крайне редко, во-вторых, они носят эксплуатационный характер, то есть связаны с пробегом или особенностями управления авто. Несмотря на существенное улучшение среднестатистических показателей, на ВАЗе решили подстраховаться и около года назад включили в список альтернативного поставщика электроусилителей — южнокорейскую компанию Mando. Владельцам автомобилей с ЭУРом от этого звучного бренда можно только позавидовать: за все время известен только один случай выхода из строя корейского усилителя. Впрочем, справедливости ради отметим, что машин с Mando в общем парке тольяттинских автомобилей крайне мало.

Читать еще:  Сколько литров масла нужно заливать в двигатель ВАЗ-2109 инжектор и карбюратор

Что же в итоге?

Электроусилитель рулевого управления — современный высокотехнологичный узел, сильно облегчающий жизнь водителю автомобиля. Он дешевле и экономичнее гидроусилителя и почти не требует к себе внимания. Что касается возможных дефектов, то в большинстве своем они носят гарантийный характер и, как любые другие детские болячки, потихоньку изживаются производителями. Те неприятности, которые мы привели сегодня, совершенно необязательно случатся с вашей машиной. Поверьте, если бы мы сегодня устроили разбор полетов ГУРов, проблем выявилось бы куда больше!Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки

ЭУР или EPS постепенно заменяет в транспортных средствах гидроусилитель, в котором использовалась жидкость под давлением. Довольно длительное время у гидроусилителя рулевого колеса не было конкурентов, но всё изменилось в 1988, когда на Suzuki Cervo был установлен электроусилитель (впрочем, стоит заметить, что первые подобные устройства появились ещё в 1903 году, однако из-за отставания в техническом плане электрики в начале XX века от гидравлики технология была не востребована).

Электроусилитель руля — основные преимущества

При работе электро усилителя затраты энергии немного ниже, потому что он включается в работу только когда в этом есть надобность. А гидрач постоянно прокачивает жидкость. Собственно за счет меньшего жнергопотребления такой привод рулевого управления позволяет уменьшить расход топлива (в среднем на 200 грамм на сто километров).

Состав усилителя с электрическим приводом:

1 — руль, 2— рулевая колонка, 3— карданный вал, 4— электродвигатель, 5— механизм руля, 6— блок управления, 7— датчик крутящего момента

Преимущества и недостатки ЭУР

Как и у других механизмов, у электроусилителя рулевого управления стоит выделить плюсы и минусы.

Преимущества:

  • Простота эксплуатации и конструкции. При обслуживании гидроусилителя важно контролировать уровень масла и производить его замена (доливку). В случае с ЭУР такая проблема отошла в прошлое;
  • Экономичность. В отличие от ГУР, который работает без остановок, электроусилитель активируется только при необходимости (при вращении рулевого колеса). Как следствие, часть нагрузки снимается с мотора;
  • Простота настройки и регулировки. Чтобы скорректировать характеристики ГУР не обойтись без разборки узла и внесения конструктивных измерений. Для ЭУР все проще — хватает замены программы электронного блока;
  • Экономия топлива. Практика эксплуатации показала, что применение электроусилителя снизило объем потребления топлива на 0.5-0.6 литра из расчета на 100 километров пути.

Минусы ЭУР

  • Низкая мощность, связанная с меньшей мощью элеткродвигателя;
  • Ограниченность применения. Электроусилитель рулевого колеса монтируется только на легких машинах, а для грузового транспорта он не подойдет;
  • Слабая отзывчивость руля, объясняемая малым обратным усилием.



Принцип действия электро усилителя рулевого управления

Как уже было сказано, электрический усилитель работает не всегда, он вступает в работу только при повороте руля водителем. Двигатель усилителя руля выдает крутящий момент который зависит от крутящего момента на рулевом механизме. Этот момент измеряется датчиком крутящего момента, который передает данные в блок управления усилителем.

Так же блок управления рассчитывает необходимую мощность включения двигателя усилителя в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Угол поворота измеряется датчиком, который встроен в подрулевой переключатель. На роторе самого двигателя тоже установлен датчик, измеряющий его частоту вращения для получения обратной связи в блок управления. То есть чтобы блок «видел» с нужной ли скоростью крутится мотор электроусилителя, нет ли ошибочно медленного или слишком быстрого вращения.

Усилие от двигателя усилителя передается на рейку через приводную шестерню и червячную передачу. Рейка перемещается при помощи двух усилий: непосредственно от руля, приводимого в движение водителем и от двигателя усилителя, управляемого блоком управления.

200911250139_26

Азиопа

Согласно статистике, нареканий к работе электроусилителя на автомобилях семейства Lada Kalina накопилось немало. А тут еще и Priora на подходе… Мы взялись разобраться, откуда, как говорится, ноги растут. Все началось с кооперации АвтоВАЗа с махачкалинским «Авиаагрегатом». Их совместными усилиями и был разработан электроусилитель, впоследствии установленный на первые партии Kalina. Дальше — сухая статистика. Среди первых серийных образцов исправно работали 50% электроусилителей. Примерно на 35% автомобилей ЭУР попросту не функционировал. Оставшиеся 15% поделили между собой весьма серьезные неисправности, связанные с заклиниванием рулевого механизма, сломанной рейкой, случаями самопроизвольного вращения и т.д. Последствия таких дефектов — ДТП разной степени тяжести. В большинстве случаев виновником неисправности становился редуктор. Да-да, именно тот, с которого и началась история усилителей рулевого управления! Парадокс, не правда ли? В Тольятти решили далее не испытывать судьбу. И когда пришла очередь Lada Priora, завод обратился за помощью на калужский , предложивший электроусилители в безредукторном исполнении. Как у нас водится, первые образцы калужских ЭУРов также не раз дефектовались по причине самопроизвольного вращения на малых скоростях. Но они, по крайней мере, не клинили и не ломали рейки! Кроме того, следует отдать должное «Автоэлектронике»: завод потрудился над улучшением качества. Как результат сегодня если и случаются дефекты, то, во-первых, крайне редко, во-вторых, они носят эксплуатационный характер, то есть связаны с пробегом или особенностями управления авто. Несмотря на существенное улучшение среднестатистических показателей, на ВАЗе решили подстраховаться и около года назад включили в список альтернативного поставщика электроусилителей — южнокорейскую компанию Mando. Владельцам автомобилей с ЭУРом от этого звучного бренда можно только позавидовать: за все время известен только один случай выхода из строя корейского усилителя. Впрочем, справедливости ради отметим, что машин с Mando в общем парке тольяттинских автомобилей крайне мало.

Что же в итоге?

Электроусилитель рулевого управления — современный высокотехнологичный узел, сильно облегчающий жизнь водителю автомобиля. Он дешевле и экономичнее гидроусилителя и почти не требует к себе внимания. Что касается возможных дефектов, то в большинстве своем они носят гарантийный характер и, как любые другие детские болячки, потихоньку изживаются производителями. Те неприятности, которые мы привели сегодня, совершенно необязательно случатся с вашей машиной. Поверьте, если бы мы сегодня устроили разбор полетов ГУРов, проблем выявилось бы куда больше!Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки


Режим парковки

Датчик крутящего момента передает информацию о наличии большого крутящего момента на руле. Так же в блок поступают данные об угле поворота руля. И если угол поворота и крутящий момент большие, а скорость автомобиля стремится к нулю, то блок управления определяет это как режим парковки и дает команду на максимальное усиление движения руля. При этом обязательно учитывается частота вращения коленвала.

Таким образом при нулевой скорости и активном рулении на рейку действует максимальное усиление от электродвигателя.

Строение конструкции

Вариантов строения электроусилителя много, поэтому для наглядности рассмотрим продукцию лидера в этом производстве, в лице компании ZF — электроусилитель марки Servolectric. ЭУР подбирается и «ставится» с учетом конкретного типа автомобиля. На миниатюрных легковушках электроусилитель ставится на рулевой вал, среди авто второго класса передача вспомогательного усиления происходит через установленную шестерню, а в случае с легкими коммерческими автомобилями и внедорожниками отмечается использование параллельноосевой конструкции.

Так как легковым автомобилям большое воздействие от ЭУРа не требуется, следящий привод и электродвижок на такие машины устанавливаются настолько миниатюрные, что все оборудование без проблем помещается под рулем в самом салоне авто. Вместе с этим, там же размещаются и все датчики. Такое расположение очень удачно даже потому, что вся конструкция качественно оберегается от воздействия высоких температур и загрязнения.

Среднеразмерные авто оснащаются электроусилителем с парой шестерней. Через одну из них на рейку поступает усиление от руля, а через вторую дополнительное усиление от электрического мотора.

Дабы создать большее усиление, используется параллельноосевая конструкция. Здесь, для придания линейного движения ролевой рейке задействуется зубчатоременчатый привод и специальный механизм.

Вне зависимости от того, какой принцип конструкции использовался, в случае неисправности водитель сможет и дальше безопасно перемещаться на своем автомобиле, благодаря присутствию прямого механического контакта между колесом и рулем.

Активный возврат колес в среднее положение

Когда при движении в повороте водитель снижает усилие на руле, торсион раскручивается. Блок управления по показаниям датчиков видит это и рассчитывает скорость возврата колес в среднее положение в зависимости от величины падения крутящего момента на руле, а так же от угла и скорости поворота руля. Это расчетное значение сравнивается с фактическим усилием возврата а результат сравнения служит основанием для определения крутящего момента, нужного для возврата колес в среднее положение.

Обычно при повороте колес в движении возникают реактивные усилия, которые стремятся вернуть колесо в среднее положение. Но из-за сил трения в рулевом механизме и подвеске они не способны самостоятельно вернуть колеса в исходное положение.

Блок управления учитывает все необходимые данные и обеспечивает возврат управляемых колес в среднее положение при помощи двигателя усилителя.

Неисправности ЭУР

ЭУР – надежный элемент, но может выйти из строя, что сразу влияет на безопасность. Поэтому, если случилась поломка, ее необходимо быстро устранить. ЭУР может отключиться незаметно для водителя, такое случается, когда вывод данной ошибки на дисплей не предусмотрен.

Проведение несложного теста поможет определить в каком состоянии находится ЭУР:

  • Выключите двигатель и сделайте поворот рулем;
  • Включите двигатель и повторите вращение руля.

Необходимо просто сравнить эти два действия. Когда руль в обоих случаях поворачивается с большим трудом, понадобится диагностика ЭУР.

Бывает, что ЭУР прекращает работать вместе со спидометром. Здесь, вероятнее всего, проблемы с датчиком скорости, работающим со спидометром и усилителем. Неисправным может оказаться сам датчик, который необходимо будет заменить или проводка.

Ремонт ЭУР понадобится в случае перепада напряжения. Электроусилитель отключается из-за нехватки напряжения, для защиты от повышенного напряжения предусмотрен предохранитель. Отключение ЭУР может быть связано с аккумулятором, генератором или проводкой, все эти элементы должны проходить регулярный технический осмотр.

Коррекция среднего положения колес (подруливание)

Это режим движения по прямой. Просто иногда на автомобиль могут действовать сторонние силы, например боковой ветер. Обычно в таком случае водителю приходится самостоятельно удерживать машину на правильном курсе. В случае с электро усилителем этого делать не нужно, блок управления усилителем все сделает сам.

Усилитель работает в режиме длительной коррекции когда нужно постоянно устранять отклонение автомобиля от прямолинейного курса, например, при неравномерно изношенных шинах.

В случае с боковым ветром его порывы непостоянны, поэтому усилитель работает в режиме кратковременного подруливания. Такое подруливание происходит без участия водителя. Таким образом электроусилитель руля повышает комфортность управления автомобилем.

Что такое электроусилитель руля

  • Функции и назначение
  • Устройство
  • Электродвигатель
  • Система управления
  • Как работает электроусилитель рулевого управления?
  • Электрогидравлический усилитель
  • Достоинства и недостатки ЭУР
  • Частые неисправности электроусилителя
  • Подводим итоги

С 2000-х годов автопроизводители активно применяют электрический усилитель руля. Он стал неплохой альтернативой ГУРу. Электроусилитель руля начали ставить на многие бюджетные модели, в которых до этого времени усилитель не предлагался даже за доплату. Но почему половина машин до сих пор идет с ГУРом? Все не так однозначно, и увы, ЭУР не лишен недостатков. Но обо всем по порядку.

Функции и назначение

Что такое ЭУР? Это механизм рулевого управления, призванный снизить усилия, прилагаемые водителем для поворота руля. Главным элементом в системе является электродвигатель – именно он создает дополнительное усиление.

Электрический усилитель рулевого управления может иметь ряд дополнительных функций:

  • менять степень усиления руля в зависимости от скорости;
  • исправлять неверные действия водителя (на случай, если он заснул за рулем);
  • самостоятельно парковать автомобиль (эта функция появилась только недавно и используется на дорогих авто).

Устройство

Электроусилитель включает 3 основных элемента:

  • электрический двигатель;
  • редуктор;
  • систему управления.

Рассмотрим устройство электроусилителя руля подробнее.

Электродвигатель

В зависимости от конструкции ЭУР, он служит для передачи усилий на:

  1. Рулевой вал. Электродвигатель встроен в рулевую колонку и передает усилия на вал через редуктор.
  2. Рейку. Это электромеханический усилитель – наиболее распространенный тип на бюджетных автомобилях. Система может быть реализована с параллельным приводом, либо с двумя шестернями. В первом случае электродвигатель отдает крутящий момент на рейку через ременную или винтовую передачу. Во втором момент поступает через шестерню.

Система управления

Работа электроусилителя рулевого управления невозможна без датчиков и блоков управления. Вне зависимости от конструкции, в ЭУР задействуется датчик угла поворота руля и датчик крутящего момента на руле.

Также в работе учувствует блок АБС, который дает информацию от датчиков скорости колес и ЭБУ ДВС, предоставляющий данные о частоте вращения коленвала.

Как работает электроусилитель рулевого управления?

Когда мы вращаем руль, одновременно двигается его вал. Это замечает датчик, который посылает соответствующий сигнал на блок управления ЭУР. Последний, обработав также информацию от других датчиков (АБС и ДПКВ), определяет нужное усилие для поворота колес, генерируемое электромотором. Каждый раз это усилие меняется, в зависимости от дорожных условий и скорости движения. Таким образом, принцип работы электроусилителя основан на считывании информации с разных датчиков и обработке их сигнала ЭБУ.

Есть несколько режимов работы электроусилителя рулевого управления:

  • поворот колес в обычном режиме;
  • управление на высокой или низкой скорости;
  • вращение руля на месте;
  • возврат колес в изначальное положение;
  • поддерживание руля в «нулевом» положении.

Поэтому мы замечаем большую разницу в поведении руля – при парковке он вращается одним пальцем, когда как на скорости для его вращения нужно приложить усилия. Так организован принцип работы каждого электроусилителя рулевого управления.

Электрогидравлический усилитель

Пару слов про ЭГУР. Такой тип усилителей не менее распространен на авто. Это гибридная система, состоящая из:

  • электронного блока;
  • электродвигателя;
  • шестеренчатого насоса.

Отличие ЭГУР от гидроусилителя заключается в электродвигателе. За счет него работает шестеренчатый насос, создавая давление жидкости. В этой системе также нет приводного ремня – все контролируется электроникой. Те же датчики, тот же блок управления. Принцип работы ЭГУР идентичен ЭУР – дополнительным звеном здесь выступает только насос и бачок. Ввиду большей стоимости, такая система применяется не на всех авто – больше это касается машин класса С и выше.

Достоинства и недостатки ЭУР

Среди преимуществ электроусилителя руля можно отметить следующее:

  1. Машина с ЭУР расходует меньше топлива, чем аналогичная с ГУРом. Принцип работы электроусилителя руля организован так, что система выключается в «нулевом» положении. К тому же, электроусилитель не связан ремнем со шкивом коленвала. Разница в расходе примерно литр на 100 километров (в городской черте).
  2. Возможность установки дополнительных функций (та же автоматическая парковка).
  3. Простая конструкция и компактность. Здесь нет ремня, насоса, жидкости, которую нужно гонять по трубкам под давлением. Отсюда выходит второй плюс – электроусилитель рулевого управления не нуждается в обслуживании.

На этом все плюсы заканчиваются. Недостатков здесь, увы, больше:

  1. Ограниченное применение. Электромотор не располагает большой мощностью, поэтому его можно встретить только на легковых автомобилях. Чтобы электроусилитель нормально работал на джипах и авто побольше, нужен очень большой, дорогой и мощный генератор.
  2. Плохая обратная связь. Многие водители, пересаживаясь с гидроусилителя, замечают разницу в поведении авто. Часто теряется связь с колесами. Управлять таким автомобилем не так комфортно, как с гидроусилителем.
  3. Риск перегрева. Это возможно при движении на грунтовой дороге или в колее, когда постоянно нужно подруливать. Благо, инженеры предусмотрели это, и в случае перегрева ЭУР просто отключится. Но если датчики сработали не вовремя, что часто бывает на старых автомобилях – электромотор на помойку.
  4. Ненадежность и не ремонтопригодность. Казалось бы, система проста, как 5 копеек. Но слабым ее местом как раз является электромотор. Его легко убить, а ремонту он практически не подлежит. То же самое касается системы управления. Любой датчик или тот же блок управления в большинстве случаев не удается отремонтировать.
  5. Сложная диагностика. Проверить работу ЭУР самому нельзя – нужна только профессиональная диагностика. К тому же, проблема может проявляться только периодически – например, на влажную погоду или на большой скорости. Понять суть такого поведения электроусилителя может только опытный мастер.

Частые неисправности электроусилителя

О неисправности можно узнать по поведению машины. Будет слышен стук при вращении руля, иногда руль может закусывать или периодически пропадать усиление. Бывают и коварные симптомы – внезапно машина просто уходит с дороги. Пропадает напряжение бортовой сети, увеличиваются обороты двигателя. И конечно же, при любой проблеме с ЭУР будет гореть желтая лампа (нет, не «Check Engine» – иконка руля, как на фото ниже).

Что может выходить из строя в ЭУР:

  1. Электромотор. Ломается, даже если не было перегрева и больших нагрузок – просто от времени. С пробегом, изнашиваются опорные втулки, изнашиваются графитовые щетки. В худших случаях диагностируют межвитковое замыкание якоря.
  2. Червячный привод. Слабое место – червячная шестерня, в которой стираются зубья.
  3. Поворотные датчики и шлейфы. Если начались проблемы в электронике, это будет сразу заметно по поведению авто. Электронный блок получает не всю информацию от датчиков, либо вовсе ложные значения, из-за чего неправильно управляет моторчиком.
  4. Внутренние втулки. Последние выходят из строя частично, отчего слышен гул при вращении руля (прям как у неисправного насоса гидроусилителя). Можно заметить вибрацию при повороте. Иногда руль закусывает, что очень опасно на дороге. Заметив такую неисправность, не нужно медлить с ремонтом.
  5. Подшипники выходят из строя из-за попадания влаги внутрь. Руль тоже начинает подвывать и вибрировать.
  6. Блок управления. Часто сгорает какая-либо дорожка на старых автомобилях. Нет связи с датчиком – нет нормальной работы. Бывает, что внутрь блока попадает вода по разным причинам и плата окисляется. Решить проблему можно – заменить блок или отремонтировать старый, смотря как сильно он поврежден.

Подводим итоги

ЭУР – высокотехнологичное устройство, призванное облегчить жизнь водителю. ЭУР не требует замены ремня, масел и других манипуляций. До определенного времени. Внезапно электроусилитель дает о себе знать. Хорошо, если просто пропало усиление, а не закусил руль или машина сама ушла в сторону. Неисправность имеет разный характер, и чтобы разобраться, нужна тщательная диагностика.

Но как мы отметили ранее, производить манипуляции с оживлением ЭУР самому крайне сложно. Недостаточно иметь дорогое оборудование – чтобы грамотно отремонтировать электроусилитель, нужно иметь и инструменты, и знания, и опыт. От нас, водителей, требуется лишь одно – вовремя заметить неисправность. Часто бывает, что при своевременном обращении в сервис удается дешево устранить поломку, на раннем этапе. Прислушивайтесь к своему автомобилю и выбирайте проверенных мастеров!

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы

Вся система включает в себя следящий привод, электродвижок, датчики момента и угла поворота руля, блок управления. В качестве опции может устанавливаться и датчик скорости поворота руля. В зависимости от конкретного типа авто, строение следящего привода может быть разным, но об этом расскажем чуть позже. Электродвигатель устанавливается современный, бесщеточный. Датчик момента являет собой базу всей системы. В рулевой вал монтируется торсион. Компоненты датчика ставятся на концах вала. Принцип его действия также может быть разнообразным.

Во время поворота руля происходит закручивание торсионного вала. И чем больше усиление, тем сильнее затягивается торсион. Вся эта информация передается через датчик крутящего момента в блок управления. Последний считывает и анализирует данные, сравнивает их с данными других датчиков и рассчитывает усилие, которое нужно приложить, дабы помочь водителю развернуть колеса. Электродвигатель получает команду и начинает действовать либо на рулевую рейку, либо на вал рулевой колонки.

Электроусилитель руля

Электроусилитель руля имеет еще несколько названий: электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ), электромеханический усилитель руля (ЭМУР). Сегодня электроусилитель руля устанавливают на различные классы автомобилей, как в бюджетном, так и в дорогом (люксовом) сегменте машин, постепенно вытесняя ГУР. ЭУР пока что редко устанавливают на тяжелых автомобилях, работающих в сложных условиях и большой грузоподъемности, гидравлика там пока еще рулит.

Упрощенно электроусилитель руля состоит из датчиков (контролирующих угол поворота руля), электронного блока управления (ЭБУ) и исполнительного устройства (электродвигатель).

А конструктивно электроусилитель зависит от типа автомобиля и его массы. То есть, чем больше автомобиль, чем больше его масса, тем больше усилия требуется для вращения руля, и от этого зависит конструкция (ЭУР). На малом классе машин электроусилитель руля устанавливают на рулевую колонку, так как авто не нуждается в большом усилии на руле.

Средний класс авто: на таких машинах требуется более сильное усилие, и ЭУР устанавливают на рулевую рейку, а усилие передается через шестерню.

Читать еще:  Установка дополнительного замка на капот

Класс внедорожников, пикапов, микроавтобусов, минивэнов: у этих автомобилей из-за большой массы требуется так же большое усилие на руле. Электроусилитель руля устанавливается параллельно осевой конструкции. Электродвигатель ЭУР передает усилие на механизм, а тот, в свою очередь, перемещает рулевую рейку.

Строение конструкции

Вариантов строения электроусилителя много, поэтому для наглядности рассмотрим продукцию лидера в этом производстве, в лице компании ZF — электроусилитель марки Servolectric. ЭУР подбирается и «ставится» с учетом конкретного типа автомобиля. На миниатюрных легковушках электроусилитель ставится на рулевой вал, среди авто второго класса передача вспомогательного усиления происходит через установленную шестерню, а в случае с легкими коммерческими автомобилями и внедорожниками отмечается использование параллельноосевой конструкции.

Так как легковым автомобилям большое воздействие от ЭУРа не требуется, следящий привод и электродвижок на такие машины устанавливаются настолько миниатюрные, что все оборудование без проблем помещается под рулем в самом салоне авто. Вместе с этим, там же размещаются и все датчики. Такое расположение очень удачно даже потому, что вся конструкция качественно оберегается от воздействия высоких температур и загрязнения.

Среднеразмерные авто оснащаются электроусилителем с парой шестерней. Через одну из них на рейку поступает усиление от руля, а через вторую дополнительное усиление от электрического мотора.

Дабы создать большее усиление, используется параллельноосевая конструкция. Здесь, для придания линейного движения ролевой рейке задействуется зубчатоременчатый привод и специальный механизм.

Вне зависимости от того, какой принцип конструкции использовался, в случае неисправности водитель сможет и дальше безопасно перемещаться на своем автомобиле, благодаря присутствию прямого механического контакта между колесом и рулем.

Возможности и сильные стороны

Основная сильная сторона электроусилитея в сравнении с ГУРом заключается в надежности и экономичности первого. Такая конструкция не отнимает энергию у двигателя, и только это позволяет экономить на топливе порядка 0,4-0,8 литров на каждые 100 км (конкретный показатель зависит от режима движения). Как следствие, падает количество вредных выбросов, от 10 до 20 г/км.

Электроусилитель подключается только в моменты поворота руля, во время прямого движения энергии он не потребляет. Конструкция ЭУРа компактнее и занимает гораздо меньше места по сравнению с гидроусилителем, а также он не требует обслуживания.

Работа ЭУР происходит тише и стоимость его намного ниже, но в то же время в случае его поломки ремонтные работы обойдутся дороже. Высокая стоимость обусловлена тем, что в случае неисправности недееспособные узлы нужно менять целиком.

ЭУР можно настраивать в зависимости от вида ТС и конкретных условий движения. Водитель с помощью кнопки на панели имеет возможность отключить устройство от датчика скорости, что обеспечит «легкость» руля и, как следствие, комфортное передвижение в условиях города.

Одну и туже модель ЭУРа можно с помощью программы настроить под разные модели авто. Электроусилитель имеет возможность возвращать руль в «ноль», а также автоматически удерживать колеса в среднем положении (например, в случае разного давления в шинах).

Сообщение ЭУР с другими электронными системами в транспортном средстве позволяет использовать первый:

  • В качестве вспомогательного «инструмента» при парковке.
  • Для удержания транспортного средства на полосе движения.
  • Для стабилизации авто, например, в случаях резкого объезда неожиданно появившегося препятствия.

Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями!

Ремонт и установка

Как мы и обещали, в этой статье мы узнаем, как проводить ремонт электроусилителя руля, если вдруг тот выйдет из строя. Часто симптомом выхода из строя ЭУР становится характерное потрескивание.

На видео — установка электроусилителя руля:

Другой, не менее распространённый симптом — это загорание жёлтого цвета ошибки, представляющее собой картинку восклицательного знака на панели приборов.

Причинами неисправности руля могут выступать следующие параметры:

  • выходит из строя датчик скорости;
  • неисправность, которая скрывается в самом ЭУР (тем самым при включении зажигания никакого самоконтроля не происходит и устройство автоматически отключается, чтобы не мешать водителю управлять транспортным средством).

Чтобы снять ЭУР с автомобиля, надо будет вооружиться головками на 13 и 21, а также ключом на 8. Снимать этот механизм довольно просто. Для начала нужно демонтировать руль, используя специальный ключ-шестигранник. Им демонтируем кнопку сигнала, который на некоторых автомобилях бывает прикручен.

В рулевом колесе некоторых автомобилей, в частности старых моделей, по бокам имеются специальные отверстия. Кроме того, нужно будет разобраться с подушками безопасности. Разбираем рулевой механизм головкой на 13 и ключом на 27.

Если речь идёт преимущественно о советских моделях авто, на которых часто проводится установка электроусилителя руля, то разбирать механизм нужно следующим образом:

  • отворачиваются четыре болта М4;
  • выворачивается один саморез;
  • снимается кожух руля;
  • далее, нужно будет отсоединить три разъёма подрулевого переключателя;
  • находим соединение проводов и протягиваем его вниз;
  • снимаем подрулевой переключатель;
  • теперь нужно будет отсоединить провода, идущие на замок зажигания. Примечание. Рекомендуется, прежде чем отсоединять провода, записать или зарисовать их расположение, а можно и сфотографировать;
  • теперь находим два болта, фиксирующие замок зажигания, и отворачиваем их;
  • ключ вставляем в замок зажигания и переводим положение на нейтральное;
  • вытаскиваем замок, поднажав тоненьким металлическим стержнем на стопор;
  • внизу находим болт, фиксирующий рулевой вал;
  • отворачиваем его;
  • снимаем рулевую колонку, опуская её вниз с вала;
  • теперь нужно будет отвернуть две гайки, фиксирующие блок предохранителей;
  • снимаем их;
  • теперь нужно перейти на сторону моторного отсека и снять резиновую заглушку (вот она — на фото внизу);


Резиновая заглушка

  • теперь нужно протянуть жгут проводов от ЭУР, если речь идёт об установке;
  • провода подсоединяем к ЭУР (внизу на фото видим разъёмы, куда и нужно соединить провода);


    Разъёмы для присоединения проводов

  • восьмиклеммную колодку нужно будет подсоединить к двум серым проводам;
  • что касается белой колодки, то отсюда снимаем красный провод и вместо него подсоединяем оранжевый провод электроусилителя;
  • затем нужно подсоединить провод массы;
  • пластину крепления электроусилителя устанавливаем таким образом, чтобы удалось продеть в отверстие жгут проводов;
  • пластину нужно будет крепко затянуть в шести точках;
  • теперь нужно надеть на шлицы электроусилителя вал с карданчиками, а затем подсоединить провод массы. Примечание. Нужно помнить, что у вилок карданчиков имеются разные по шагу шлицы и именно поэтому вал невозможно бывает устанавливать в разных положениях;
  • состыковываем второй конец вала вместе с электроусилителем — с валом рулевого редуктора;
  • устанавливаем вал (делаем это так, как будет удобно в конкретном случае);
  • затягиваем болты и крепления ЭУР;
  • теперь нужно будет подсоединить клеммные колодки;
  • устанавливаем переключатель, желательно трёхрычажный;
  • собираем рулевое колесо и настраиваем переключатель;
  • снимаем руль;
  • устанавливаем замок зажигания;
  • собираем всё в обратной последовательности.
  • Электроусилитель руля: преимущества и недостатки

    В последнее время производителя транспортных средств все больше нацелены на то, чтобы сделать управление транспортным средством максимально удобным для водителя. Для этого придумывается множество дополнительных систем и специального оборудования. Одним из таких приспособлений выступает электроусилитель руля (сокращенно ЭУР).

    Электроусилитель руля: что это такое

    Электроусилитель представляет собой специальное оборудование, которое обеспечивает дополнительное усилие при повороте руля, основанное на работе электрического двигателя (питается от штатного генератора авто).

    Среди основных составляющих элементов устройства можно выделить:

    • электромотор;
    • датчик крутящего момента;
    • рулевой и торсионный валы;
    • электронный блок управления;
    • датчик положения ротора.

    Как правило, устройство устанавливают прямо на рулевой колонке или рулевом механизме. Реже его можно увидеть на валу рулевого механизма. Согласно проведенным исследованиям, наибольшую эффективность модель демонстрирует при монтаже на рулевом механизме. В этом случае обратная связь будет максимально эффективной.

    Усилие от электропривода меняется в силу роста скорости движения транспортного средства, также оно зависит от угла поворота рулевого колеса.Показатель будет минимальным в случае прямолинейной езды по трассе на большой скорости. Наибольшее увеличение усилия происходит при парковке машины.

    Преимущества и недостатки ЭУР

    Среди основных достоинств такого устройства можно выделить:

    • несколько вариантов крепления;
    • простоту в обслуживании;
    • возможность настроить параметры дополнительного усилия под свой стиль езды;
    • экономичность (устройство не работает постоянно, а включается лишь тогда, когда водителю нужна дополнительная помощь).

    Правда, есть у таких элементов и некоторые недостатки. Прежде всего, диагностировать поломку в системе достаточно сложно. Элемент нельзя отремонтировать – нужно менять весь узел.

    Подобная технология начала внедряться не так давно. Как результат во многих автомобилях (особенно бюджетных) встречаются различные дефекты этого устройства.

    ГУР против ЭУР

    Практически все современные автомобили выпускаются с усилителем руля, ведь с помощью такого элемента управлять транспортном становится намного проще и удобнее. На этот момент наибольшее распространение получил гидроусилитель.

    В случае отклонения от прямолинейного движения, такое устройство активирует насос, благодаря которому в рабочую камеру поступает жидкость.

    Вращать колеса становится намного проще. Чем больше угол поворота, тем выше производительность ГУР.

    Эффективность гидроусилителя владельцы транспортных средств успели оценить уже давно. Сейчас же автолюбителей интересует вопрос о том, сможет ли электронный усилитель руля вытеснить ГУР?

    Для этого необходимо провести сравнение по основным критериям, таким как:

    • простота управления;
    • динамика и надежность;
    • функциональность;
    • область применений;
    • экономичность.

    Комфорт в управлении

    На данный момент тут несомненным лидером являются системы с ГУР. Обратная связь в них на порядок выше в силу простоты своей конструкции. Опытный водитель хорошо чувствует возможности машины при поворотах.

    Вдобавок, гидроусилители практически нечувствительны к вибрациям и ударам, так что для них нет нужды устанавливать защиту при езде по плохим дорогам.

    Как результат, водителю будет удобно принимать решения, даже в случае путешествий по не самому качественному дорожному покрытию.

    В случае электроусилителей руля, тут нужно провести тщательную калибровку оборудования. Да, если настройка будет выполнена на высшем уровне, то управление будет еще более комфортным, чем с ГУР.

    Но добиться таких параметров могут только производители, которые выпускают премиальные транспортные средства. В более бюджетных авто технология еще немножко хромает.

    Далее видео про то, что лучше выбрать — ГУР и ЭУР:

    Управление будет несколько нереалистичным, без обратной связи. В результате, нужно будет долго привыкать к авто с подобным усилителем. Кроме того, ЭУР очень чувствителен к качеству дорог. Вибрации и нагрузки сильно уменьшают период его эксплуатации, так что потребуется установка специального демпфера, что будет гасить колебания.

    Динамика и надежность

    Для функционирования ГУР транспортное средство вынуждено терять часть своей мощности, которая идет на привод насоса. В результате, несколько снижается динамика автомобиля. Гидроусилитель не способен выдерживать длительные нагрузки.

    Если установить руль в крайнем положении, через 10-12 секунд система полностью отключится, так что нужно будет глушить мотор, а затем, через пару минут, вновь завести автомобиль.

    Для работы ЭУР не требуется отток мощности от силового агрегата, дополнительная нагрузка идет на генератор.

    При этом она сравнительно небольшая, ведь электроусилитель включается лишь при повороте колеса. Таким образом, динамика машины не страдает. Перегрев может случиться лишь в том случае, если очень резко крутить руль вправо-влево (такое можно сделать лишь специально).

    Правда, во время езды по плохому дорожному покрытию или рыхлому снегу, система может отключиться (об этом вы узнаете по сигналу тревоги). Тут придется остановиться до полного остывания двигателя.

    Функциональность

    Настроить гидроусилитель практически невозможно. Единственное, возможна установка рейки с улучшенным передаточным отношением. В результате, при повороте с небольшим углом, будет чувствоваться небольшая тяжесть, а при необходимости сильно повернуть руль, требуемое усилие снизится.

    Таким образом, управлять станет намного легче и комфортнее, особенно в случае парковки и езды по улицам с насыщенным трафиком.

    Еще может отличаться производительность от изготовителя к изготовителю. В то же время, такие отклонения весьма несущественны.

    Если же говорить об ЭУР, то его производительность менять можно даже во время езды. Такая технология является максимально востребованной в случае спортивных автомобилей.

    При необходимости, можно установить специальное программное обеспечение, которое имитирует изменение показателя передаточного числа. В результате, нет нужды монтировать дорогостоящую рейку.

    В современных премиум-автомобилях ЭУР предлагает несколько доступных режимов. Среди наиболее распространенных из них стоит выделить:

    • комфорт. Реакции несколько замедленные, руль поворачивается очень легко;
    • нормальный. Дополнительных усилий для поворота не требуется, реакция максимально точная;
    • спортивный. Усилие тут будет повышенным, полностью отсутствуют вибрации и случайные отклонения;
    • трековый. Электроусилитель работает на минимуме, автомобиль максимально стабильный. Ощущения во время езды очень естественные.

    Если такая опция продумана производителем, изменения можно проводить прямо во время езды, просто нажав на соответствующую кнопку. Это делает электроусилитель намного более удобным и функциональным вариантом.

    Область применения

    Стоит отметить, что при всех достоинствах ЭУР, у него есть явный минус – небольшой крутящий момент, который может создавать электромотор. В результате, его мощности не хватает для грузовиков, внедорожников, крупногабаритных лимузинов.

    Для таких транспортных средств лучше подходят гидроусилители, которые ограничены лишь производительностью насоса.

    При этом, вероятнее всего, в скором времени не изобретут компактных электродвигателей с мощным ресурсом.

    Некоторые автоконцерны пытались сделать мощный ЭУР, размещенный отдельно от рулевого вала, но подобное решение является крайне дорогостоящим, так что не имеет преимуществ перед ГУР. Как результат, сфера использования электроусилителей руля пока весьма ограничена.

    Экономичность

    Гидроусилитель руля работает постоянно, независимо от того, едите вы прямо, или поворачиваете. Работа ЭУР осуществляется лишь в том случае, если требуется поворот колес. Таким образом, электронный усилитель более экономичен в плане обслуживания авто.

    С другой стороны, ЭУР совершенно не подлежит ремонту, тогда как поломанный ГУР можно восстановить.

    Что же выбрать

    Если еще несколько лет назад электронные усилители руля устанавливали лишь на малолитражках, то теперь спектр их применения существенно вырос.

    Там, где требуется максимальное качество вождения, они демонстрируют максимально высокие показатели в плане управляемости. Кроме того. они более экономичные и надежные, так что, со временем, ЭУР смогут вытеснить ГУР.

    В то же время, необходимо понимать, что усилитель усилителю рознь. Тут стоит также учитывать особенности производителя.

    Машины от именитых торговых марок в любом случае будут демонстрировать более высокие эксплуатационные характеристики, чем в случае дешевых китайских аналогов.

    Также обязательно стоит провести небольшой тест-драйв перед конечным выбором авто. В результате, вы поймете, какой усилитель больше всего подходит именно вам.

    Далее видео про работу электроусилителя руля:

    ЭУР: назначение, устройство механизма, принцип работы, а также плюсы и минусы

    Бюджетный «прародитель» Logan возвращается на рынок: Renault готовит новую модель. Первые подробности

    Это новый «убийца» Kia Sportage для России по цене базовой Lada XRay Cross — JAC S4 2021 года

    Популярное за неделю

    Представлено первое кросс-купе ПАЗ-3205 2021 с полным приводом и двигателями от Volkswagen

    Что делает новый Haval Jolion одним из лучших бюджетных кроссоверов? Владельцы назвали плюсы модели

    ГАЗ «Садко Next» сравнили с Toyota Land Cruiser: российское авто оказалось лучше японского внедорожника

    Одна из проблем, которая стоит перед инженерами в области автомобилестроения – облегчение рулевого управления. Долгое время эта задача решалась одним способом; увеличивался диаметр рулевого колеса и повышалось передаточное отношение привода. Подобный метод позволял с легкостью управлять даже тяжелыми грузовиками. При этом никаких требований к комфорту инженерами не предъявлялось. Поэтому водителю приходилось огромным рулем совершать 5-6 оборотов, что было крайне неудобно. Однако современные специалисты нашли более изящное решение проблемы – электроусилитель рулевого колеса.

    Назначение и преимущество

    В технических документах электроусилитель рулевого колеса обозначается, как ESP. Перевод данной аббревиатуры с английского обозначает «электрический усилитель руля». Он является альтернативной гидроусилителю. Главное предназначение электрического усилителя – снижение усилия, прилагаемого автомобилистом на руль, в процессе вождения машины.

    Changan официально представил нового «убийцу» Mazda CX-5: в Шанхае дебютировал спортивный UNI-T

    Официально дебютировал кроссовер Toyota Crown. Чем он отличается от стандартного Highlander?

    Volvo представила в Шанхае новый Polestar 2: 2 двигателя, 3 модификации и широкие технические возможности

    Сам электроусилитель представляет собой высокотехнологичный узел, который работает на основе электроники. Это значит, что из процесса полностью исключена гидравлика. Данное устройство стремительно набирает популярность у автолюбителей и автопроизводителей. В отличии от гидроусилителя у него более низкая стоимость производства. К тому же такой элемент проще в обслуживании и реже ломается. Управление электрическим усилителем производится с помощью различных датчиков. Они анализируют полученные данные и передают их в виде сигналов на механизмы, которые отвечают за поворот колес. Электроусилители совершенствуются с каждым годом. Производители вносят в них доработки, уменьшая число возможных неисправностей. Основные преимущества электроусилителя перед гидравлическим механизмом:

    • надежность;
    • экологичность и техническая безопасность;
    • возможность управлять транспортным средством в автоматическом режиме;
    • бесшумная работа;
    • простое обслуживание;
    • легкое и плавное управление машиной;
    • возможность управления автомобилем, если ЭУР выйдет из строя;
    • обеспечение соответствия между углами поворота и пропорциональности между силами сопротивления.

    Устройство механизма

    По своему принципу строения ЭУР радикально отличается от классического механизма. Устройство электроусилителя напрямую зависит от компании-производителя. Наиболее распространен вариант, состоящий из электродвигателя на рулевой колонке, механической передачи и системы управления на базе электроблока. Каждой детали отведена своя важная роль.

    Электрический двигатель

    В качестве электромотора, как правило, выступает асинхронный электродвижок. Он то и приводит в движение ЭУР. Существует несколько схем размещения электромотора:

    • электродвигатель передает усилие на вал руля;
    • электрический агрегат воздействует на рулевую рейку.

    В первом случае электрический усилитель встроен напрямую в рулевую колонку. Электромотор осуществляет передачу крутящего момента на вал руля с помощью механической передачи. Однако второй вариант является наиболее популярным и востребованным. Его еще называют ЭМУР или электромеханический усилитель рулевого управления. Конструктивно он может состоять из двух шестерней либо усилителя с параллельным приводом. Первый механизм передает крутящий момент с помощью одной из шестерней. На вторую момент передается посредством электромотора. Усилитель с параллельным приводом передает усилие за счет ременной передачи или винт-шариковой гайки.

    Редуктор

    Редуктор – это механическая передача, которая состоит из шестеренки и червячного элемента. Форма устройства может меняться в зависимости от конкретной модели автомобиля, а также инженерных возможностей компании-производителя. Редуктор необходим для преобразования усилия поворота рулевого колеса на рулевую рейку либо же от руля на электромотор. Соединение деталей, как правило, происходит под углом в девяносто градусов.

    Система управления

    Система управления электронным усилителем включает в себя:

    • входные датчики;
    • электронный блок управления;
    • исполнительное устройство.

    Входные датчики, в свою очередь, делятся на:

    • датчик крутящего момента на руле;
    • датчик угла поворота руля.

    Кроме этого, в системе управления усилителем используется информация, которая передается от блока управления ABS (датчики скорости на колесах) и от блока управления силовым агрегатом (датчик частоты вращения коленчатого вала). Устройство обрабатывает полученные данные и дает команды головному механизму.

    Принцип работы

    По своему принципу работы электронный усилитель чем-то напоминает классический вариант, но с добавлением электроники. В начале процесса водителю необходимо повернуть рулевое колеса влево или вправо. В это время скручивается торсионный вал, а с обратной стороны происходит его движение. Присутствующие в механизме датчики считывают всю информацию и передают ее на ЭБУ. Электронный блок анализирует эти данные и сравнивает с показателями других датчиков. В результате ЭБУ рассчитывает усилие для электромотора, которое необходимо приложить, чтобы руль крутился легче.

    Электромотор, в свою очередь, после получения команды от ЭБУ начинает воздействовать на рулевую рейку или вал (в зависимости от типа ESP). Скорость отработки напрямую зависит от силы тока. Чем больше последний, тем сильнее вращается механизм, и наоборот. Кроме стандартной ситуации работы ЭУР могут отрабатываться и другие режимы, а именно:

    • авто входит в поворот на большой скорости;
    • поворот осуществляется на низких скоростях;
    • поддержание колес в основном положение (по центру);
    • возврат колес из крайнего положения в среднее;
    • иные вариации на средней скорости.

    Плюсы и минусы

    Электронный усилитель, как и любой механизм, не лишен изъянов. Однако плюсов у него значительно больше. В их числе можно выделить:

    • топливная экономичность (из-за отсутствия нагрузки на силовой агрегат не тратится дополнительное горючее);
    • надежность (нет гидравлики, исключены протечки и вытекание масла);
    • простота технического обслуживания;
    • компактные габаритные размеры;
    • не передается вибрация от покрышек на руль;
    • хорошее взаимодействие между водителем и устройством;
    • имеется возможность регулировать характеристики самостоятельно;
    • реализация других водительских помощников.

    Что касается недостатков механизма, то они следующие:

    • нет возможности применить ЭУР на грузовых машинах (сейчас компания Вольво активно работает над созданием подобного механизма, но в серию он еще не вышел);
    • им комплектуются только дорогостоящие автомобили или флагманские модификации транспортных средств по причине высокой стоимости;
    • слабая защита от влаги.

    Стоит отметить, что основное отличие ЭУР от классической гидравлики и одновременно его главный плюс – это возможность реализации дополнительных систем безопасности. Например, автомобиль можно дополнительно укомплектовать автопилотом, системами автопарковки и удержания в полосе движения, механизмом подруливания и другими сервисами.

    Основные поломки

    Электроусилитель рулевого колеса нельзя назвать идеальным механизмом. Рано или поздно он, как и другие устройства, потребует ремонта. Самым верным признаком того, что механизм нуждается во внимании – появление на приборной панели соответствующего значка. На индикаторе изображен руль и восклицательный знак. В некоторых моделях просто загорается надпись ESP, но сути это не меняет. Согласно статистике, первыми нуждаются в замене датчики. Чаще всего выходят из строя датчики поворота рулевого колеса и крутящего момента. Также может сломаться электромотор, через который производится основное управление механизмом. Еще одна возможная неисправность – выход из строя электронного диска. Он, как правило, устанавливается в более современных транспортных средствах. За счет электронного диска происходит считывание угла поворота рулевого колеса, а также резкость и приложенное водителем усилие.

    Наиболее надежным элементом является ЭБУ. Дело в том, что в электроблоке установлен еще один резервный блок, который начнет функционировать в случае выхода из строя первого. Можно сделать вывод, что больше всего подвержены поломкам подвижные механизмы. Однако ЭУР постоянно дорабатываются производителями, которые стараются снизить возможность поломок к минимуму. Так, во многих современных машинах электроусилитель может работать на датчиках других систем безопасности и считывать информацию с их блоков управления.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector