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

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

электроусилитель 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.

Содержание

Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля, выяснить можно методом изучения характеристик этих приспособлений, особенностей их установки и эксплуатации. Гидравлический усилитель руля – это система закрытого типа с циркулирующей жидкостью, состоящая из основного насоса, емкости, шланговых соединений, агрегатом контроля давления и цилиндром.

  • Коленчатый вал посредством ременного привода приводит в движение поршневой насос, который посылает масло в систему под высоким давлением с последующей его подачей по распределительному механизму;
  • Встроенный в рулевой вал торсионный стержень взаимосвязан с распредвалом. В итоге, сообщение с масляными каналами, при увеличении поступления жидкости, облегчает усилие на поворот руля. Распределитель является узлом, который может выйти из строя при использовании некачественного масла;
  • Внутри гидравлического цилиндра, под воздействием масла, поршень и шток приходят в движение, что влияет на облегчение передачи усилия на передние колеса. Фактически, масло является передатчиком тяги гидроцилиндру от насоса поршневого типа;

Плюсы и минусы ЭУР

ЭУР — это сложное устройство, состоящее из немалого числа деталей. Он начинает срабатывать в тот момент, когда водитель поворачивает рулем: начинается процесс передачи сигнала с датчика скорости вращения и контроллера положения на систему рулевого управления. Из данного определения можно сделать вывод, что на работу ЭУР влияют две величины: скорость и рулевая тяга, выраженная в повороте рулевой рейки.

Когда все данные поданы на модуль управления, тот подает питание на силовой агрегат. Мотор начинает работать, одновременно способствуя более легкому вращению руля. От положения руля сила вспомогательного воздействия меняется. На настоящий момент ЭУР считается наиболее популярным благодаря более простой эксплуатации и возможности контроля за рабочим состоянием руля, нежели с ГУР. Чаще всего ЭУР можно встретить на отечественных моделях ВАЗ 2110, Калина. Еще одним преимуществом электроусиления является то, что оно экономично.

Эур ваз 2110

При желании его можно и вовсе отключить, тогда как ГУР отключить нельзя. Также профессионалы отмечают, что электроусиление более практично, так как не содержит такие хрупкие элементы, как насос, шланги, золотники и прочее оборудование, которые выходят из строя гораздо чаще, чем электрика.Что еще можно отметить здесь? Отсутствие шума. Этот фактор для многих водителей является чуть ли не определяющим.

Самым главным достоинством этого вида усиления являются лучшие параметры управления, которые прослеживаются в четкости, точности поворота руля. Еще ЭУР может проработать какое-то время даже тогда, когда двигатель безнадежно заглох, что позволяет водителю чувствовать себя на дороге более защищенно и уверенно. Но, конечно, не бывает механизмов без каких-то изъянов. Недостатком электроусиления является весомое энергопотребление, от 40 до 50 А.

В рабочем режиме ЭУР мотор теряет до 10 л. с. своей мощности. Наиболее частые причины неисправности усилителя заключаются в обгорании проводков на монтажной плате и дефект предохранителей. Второй наиболее распространенной поломкой, особенно часто встречающейся на ВАЗ 2110, является стук в руле, когда машина движется по ухабистой дороге. Такое может произойти от того, что потеряна обратная связь усилителя. Для того чтобы определить причину неисправности, необходимо демонтировать предохранитель питания агрегата из ниши монтажного блока.

Только не забудьте сначала отключить его. Теперь нужно совершить тест-драйв, не теряя бдительности и осторожности, так как усиление будет весомым, что заметно затруднит движение. Теперь нужно подключить все свое внимание: если стуков в руле не будет, значит, причина крылась в модуле. Если же руль как стучал, так и стучит, то чинить нужно саму рулевую колонку.

Преимуществом отечественных автомобилей является тот факт, что их вполне можно ремонтировать самостоятельно. Так, установка ЭУР на ВАЗ 2110 не займет более часа-двух, при этом траты будут минимальны. В отношении с иномарками этот вопрос уже будет решить не так просто. Стоимость замены электроусилителя на ВАЗ 2110 составит от 2 000 до 3 000 руб, стоимость замены этого же агрегата на иномарке составит от 600 до 800 $.

В чем сходства между ГУР и ЭУР

Среди общих черт можно выделить следующие:

  • Оба усилителя отлично подходят для Приоры, однако то, насколько удобно будет использовать тот или иной прибор, зависит от индивидуального подхода водителя.
  • Установка этих двух двигателей может обойтись примерно в одинаковую цену.
  • На относительно ровной дороге и при небольшой скорости различия между ними практически незаметны.

Установленный электроусилитель

Электрический механизм

Электроусилители руля на данный момент находят самое широкое применение на автомобильной технике. Это связано с тем, что больше не приходится иметь дело с гидравликой, слабым местом которой является герметичность, и можно сэкономить значительный объем подкапотного пространства.

В основе электроусилителя руля лежит система приводов и искусственный интеллект, который можно использовать для изменения характеристик электроусилителя и различной модификации его свойств. К примеру, плату можно перепрограммировать таким образом, чтобы руль на месте вращался легче. Для тех, кому необходимо побороть отдачу в руль от колейности и ям или сделать так, чтобы рулевое колесо наливалось тяжестью при наборе скорости, достаточно просто записать на плату модифицированную программу.

По какому же принципу работает электроусилитель руля? По сути, в его состав входит всего один функциональный блок, выполненный в виде цилиндрического корпуса. Он содержит в себе элементы, которые необходимы для исправной работы всей системы.

Обычно электроусилитель встраивается на место рулевой рейки и полностью ее заменяет, однако в некоторых случаях он выполнен в виде отдельного функционального блока, расположенного в подкапотном пространстве.

Электроусилитель должен собирать большое число данных, которое позволяет ему изменять характеристики динамически, в зависимости от роста скорости, режима вождения и других достаточно важных параметров. По этим соображениям от электроусилителя провода подходят к датчику скорости, оборотов, коробки передач и даже индикатору температуры за окном.

В этой связи электроусилитель пользуется достаточно большой популярностью, постепенно оставляя своего гидравлического собрата позади.

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).

электроусилитель

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.

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.

В чем разница между гидроусилителем (ГУР) или электроусилителем (ЭУР) руля?

Автопроизводители делают всё, чтобы езда на автомобиле доставляла комфорт и удовольствие. Это касается буквально всего в машине, в том числе и рулевого управления. Руль должен поворачиваться легко, без усилий, а не с трудом, как это было в прежние времена на старых транспортных средствах.

В настоящее время сложно себе представить автомобиль без усилителя руля, то есть специального устройства, который помогает поворачивать колёса машины. Многие знают, что такие усилители бывают двух видов: гидравлические, то есть приводимые в действие гидравликой (ГУР), и электрические, работающие с помощью электродвижка (ЭУР). Давайте разберемся в чем разница между гидроусилителем или электроусилителем руля?

  • 1 Принцип работы ГУР
  • 2 Принцип работы ЭУР
  • 3 Плюсы и минусы гидроусилителя руля
  • 4 Достоинства и недостатки электроусилителя руля
  • 5 Какой усилитель руля лучше?

Принцип работы ГУР

Гидравлические усилители вращения рулевой колонки появились ещё в прошлом веке и поначалу устанавливались только на грузовики. Это понятно. Управлять многотонной машиной гораздо сложнее, чем легковой. Однако, автопроизводители со временем стали применять ГУР в том числе на легковых машинах, тем самым повышая их привлекательность по сравнению с другими марками. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60% новых машин.

Гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля — это достаточно сложный механизм, состоящий из нескольких элементов: — насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя; — бачок для гидравлической жидкости; — поршень, установленный в рулевой рейке; — гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.

Все эти элементы соединяются между собой металлическими трубками, в которых находится гидравлическая жидкость. Её задача — передавать давление, создаваемое насосом, поршню, который затем толкает вал рейки и таким способом помогает поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает следующим образом.

После того, как запускается двигателя автомобиля, насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока водитель не поворачивает руль, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок. При попытке повернуть баранку автомобиля распределитель открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.

Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса. Таким образом существенно уменьшается величина усилия, которая необходима водителю для поворота руля.

Если руль машины повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.

Принцип работы ЭУР

Электроусилители руля были внедрены позже, чем гидравлические, и стали массово применяться только после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок мира.

Оба этих механизма выполняют одну и ту же функцию — облегчают автовладельцу рулевое управление автомобилем. Однако разница между ними заключается в том, что ЭУР перемещает вал рейки с помощью специального электродвигателя, а ГУР с помощью насоса и гидравлической жидкости.

Электроусилитель руля

При этом движок в электрическом усилителе руля управляется отдельным электронным блоком (ЭБУ). Принцип работы следующий:

После запуска двигателя на блок управления подаётся напряжение, но ЭУР в это время ещё не действует. После малейшего поворота руля, это движение улавливает специальный датчик, который передаёт импульс ЭБУ. По сигналу датчика контроллер даёт команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

ГУР имеет ряд достоинств, благодаря которым он в своё время получил широкое распространение на автомобильном рынке. Вот самые главные:

— более низкая себестоимость производства, которая в свою очередь влияет на конечную цену нового автомобиля; — благодаря использованию ГУР можно получить большую мощность, которая необходима при эксплуатации тяжелых грузовиков и микроавтобусов; — надёжная конструкция гидроусилителя, которая проверена годами применения.

Тем не менее ГУР обладает и недостатками. Основной из них — это необходимость контроля уровня жидкости в системе и периодичность обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.

Среди других минусов, которые менее существенны, это небольшое увеличение расхода топлива за счёт того, что насос гидроусилителя работает постоянно, пока включен двигатель.

Достоинства и недостатки электроусилителя руля

Рулевое управление

В сравнении с ГУР электрический усилитель имеет ряд преимуществ:

— такая система, включающая электродвигатель и блок управления с датчиком, не нуждаются в регулярных осмотрах и обслуживании; — меньшие габариты механизма, то есть не занимает много места; — ЭУР не потребляет электроэнергию без необходимости и, выходит, не расходует дополнительное топливо.

Электроусилитель руля также имеет и другие достоинства, например, касающиеся изменения настроек его работы в зависимости от условий езды. Кроме того, ЭУР используется в современных автомобилях премиум-класса, потому что может управляться бортовым компьютером.

Главный недостаток электрического усилителя — это его высокая цена. Чем больше стоимость механизма и его элементов, тем дороже обойдется ремонт. Часто вышедший из строя ЭУР приходится полностью менять. Кроме того, электрический усилитель имеет меньшую мощность, а это осложняет его использование для грузовиков и тяжелых транспортных средств.

Какой усилитель руля лучше?

Опыт показывает, что оба усилителя достаточно надёжны в эксплуатации. Хотя поломки происходят и с тем, и с другим. При выборе между ГУР или ЭУР необходимо рассматривать каждую ситуацию отдельно: какой автомобиль, каким бюджетом обладает водитель и тд. Решать вам, а характеристики каждого приведены выше.

Стоит только отметить, что электроусилители руля постоянно совершенствуются и вытесняют гидравлику с рынка благодаря более современной и простой конструкции. Возможно со временем их стоимость будет снижена, а мощность возрастет.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Что может быть если не мыть машину?
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector