ᐉ Электроусилители рулевого управления
Главным преимуществом электрического привода рулевого управления относительно гидроусилителя является отсутствие гидравлики, а значит насоса гидроцилиндра, шлангов. Это позволяет уменьшить массу усилителя рулевого управления и объем занимаемый управлением в подкапотном пространстве.
Известно, что ряд факторов приводит к уводу автомобиля от прямолинейного движения, например разное давление воздуха в шинах, разная степень износа протектора, боковой ветер, поперечный уклон дороги. Применение электромеханического усилителя позволяет активно поддерживать возврат управляемых колес в среднее положение. Эта функция называется «активной самоустановкой» колес. Благодаря ее действию водитель лучше чувствует среднее положение рулевого управления, она облегчает также вождение автомобиля по прямой при воздействии на него различных внешних сил.
Если при движении по прямой на автомобиль действует боковой ветер или поперечное усилие, вызываемое уклоном дорожного полотна, усилитель создает постоянный поддерживающий момент, который освобождает водителя от необходимости создавать реактивные усилия на рулевом колесе.
Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем на примере автомобиля Opel Corsa показано на рисунке:
Рис. Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем:
1 – электроусилитель; 2 – карданный вал рулевого управления; 3 – рейка привода рулевого управления
Электроусилитель может приводить вал рулевого управления на рулевой колонке, шестерню привода рейки или непосредственно саму рейку.
Рис. Электроусилитель рулевого управления на примере автомобиля Opel Corsa:
1 – электродвигатель; 2 – червяк; 3 – червячное колесо; 4 – скользящая муфта; 5 – потенциометр; 6 – кожух; 7 – рулевой вал; 8 – разъем датчика момента на рулевом валу ; 9 — разъем питания электродвигателя
Разрез электроусилителя рулевого управления с приводом рулевого управления на рулевой колонке показан на рисунке:
Рис. Разрез электроусилителя рулевого управления:
1 – трехфазный синхронный электродвигатель; 2 – якорь; 3 – обмотка статора; 4 – датчик положения якоря; 5 – червячное колесо; 6 – рулевой вал; 7 – червяк
Электроусилитель через червячную передачу связан с валом рулевого управления.
В зависимости от полярности напряжения питания электродвигатель вращается в ту или иную сторону, помогая водителю поворачивать колеса. Крутящий момент величиной силы тока, определяемой блоком управления действующим согласно заложенной в него программе и сигналам, поступающим от соответствующих датчиков.
Вал электродвигателя, при подаче на двигатель напряжения помогает поворачивать вал привода рулевого колеса через червяк и червячное колесо. Для поддержания постоянной обратной связи с дорогой входной и выходной валы электроусилителя соединены друг с другом через торсион. Приложение усилия к рулевому управлению как со стороны водителя, так и со стороны дороги приводит к закручиванию торсиона до 3-х градусов и изменению взаимной ориентации входного и выходного валов. Это служит сигналом для включения в работу электроусилителя. В зависимости от угла поворота рулевого колеса и скорости автомобиля электродвигатель подкручивает выходной вал, снижая усилие. Работает электродвигатель и при обратном ходе, он помогает возвращать колеса автомобиля и рулевое колесо в первоначальное положение.
Один из датчиков находится на торсионе, соединяющем половинки разрезанного рулевого вала, и следит за его закручиванием. С ростом усилия на руле сильнее закручивается торсион – больший ток идет на электромотор усилителя, что соответственно увеличивает помощь водителю.
Второй датчик следит за скоростью автомобиля. Чем она меньше, тем эффективнее помощь в повороте рулевого управления и наоборот, а после 75 км/ч усилитель вообще выключается чтобы не создавать дополнительного сопротивления, редуктор и электромотор разъединяются.
Третий датчик контролирует частоту вращения коленчатого вала двигателя и следит, чтобы усилитель работал только одновременно с ним. Это делается в целях экономии электроэнергии, потому что электроусилитель может потреблять до 105 А.
Производитель автомобилей Ауди предлагают систему реечного электроусилителя с двумя шестернями.
Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – электронный блок управления; 3 – электродвигатель усилителя; 4 – шестерня усилителя; 5 – рейка; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления; 8 – шестерня рулевого механизма
Усилитель действует на рейку рулевого механизма через шестерню 3, которая установлена параллельно с основной шестерней рулевого механизма 2. Шестерня усилителя 3 приводится от электродвигателя 4. Передаваемый на шестерню 2 рулевого механизма крутящий момент измеряется датчиком момента 1. Величина развиваемого усилителем крутящего момента устанавливается электронным блоком управления 5 в зависимости от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, угла поворота колес, скорости поворота рулевого вала и других вводимых в него данных.
Электродвигатель и редуктор размещены в общем алюминиевом корпусе 2. На конце вала двигателя нарезан червяк 3.
Рис. Червячная передача привода шестерни усилителя:
1 – электродвигатель; 2 – корпус; 3 – червяк; 4 – вал привода; 5 – демпфер
Червячная передача служит для привода шестерни усилителя. Между червячным колесом и шестерней установлен демпфер 5, который исключает резкое нарастание усилия на рейке при включении усилителя. Положение (угол поворота) ротора электродвигателя определяется с помощью датчика поворота 6. Этот датчик расположен под возвратным и скользящим кольцами подушки безопасности. Он установлен на рулевой колонке между подрулевыми переключателями и рулевым колесом. Датчик генерирует сигнал, соответствующий углу поворота рулевого колеса.
Основными деталями датчика угла поворота рулевого колеса являются кодирующий диск с двумя кольцами и фотоэлектрические пары, каждая из которых содержит источник света и фотоэлемент. На кодирующем диске предусмотрены два кольца: внешнее кольцо 1 с шестью фотоэлектрическими парами, которое служит для определения абсолютных значений угла поворота рулевого колеса, и внутреннее кольцо 2 – для определения приращений этого угла.
Рис. Схема датчика угла поворота рулевого колеса:
1 – внешнее кольцо абсолютных значений; 2 – внутреннее кольцо приращений; 3 – фотоэлектрическая пара.
Датчик угла поворота рулевого колеса позволяет отсчитывать его в пределах до 1044°. Отсчет угла производится путем суммирования числа градусов. При переходе через метку, соответствующую 360°, датчик регистрирует завершение поворота на один полный оборот. Конструкцией рулевого механизма предусмотрена возможность поворота рулевого колеса на 2,76 оборота.
На рулевом колесе установлен датчик момента 3.
Рис. Датчик момента на рулевом колесе:
1 – рулевой вал; 2 – магнитное кольцо; 3 – чувствительный элемент датчика; 4 – вал шестерня; 5 – витой кабель; 6 – торсион
Действие этого датчика основано на магниторезистивном эффекте.
На рулевом вале 1 установлено магнитное кольцо 2, которое жестко связано с верхней частью торсиона 6. Чувствительный элемент 3 датчика соединен с валом шестерни рулевого механизма 4 и связан таким образом с нижней частью торсиона. Сигнал снимается с датчика через витой кабель 5. Торсион закручивается точно в соответствии с усилиями, прилагаемыми к рулевому валу. При этом магнитное кольцо 2 перемещается относительно чувствительного элемента 3 датчика. В результате действия магниторезистивного эффекта изменяется сопротивление чувствительного элемента, величина которого определяется блоком управления.
Если системой управления обнаружен дефект датчика, она производит «мягкое» отключение усилителя. При этом усилитель не отключается полностью, а переводится на режим управления по резервному сигналу, который образуется в блоке управления из сигналов угла поворота рулевого вала и частоты вращения ротора двигателя усилителя.
[dwqa-list-questions tag=»elektrousilitel»]
Электрический усилитель рулевого управления недорого в Москве
Опубликовано автором sevi4
На автомобиль в процессе движения оказывает серьезное влияние различные внешние силы – ветер, дождь, сильный дорожный уклон, из-за которого ухудшается управляемость транспортным средством, уменьшается возможность для дальнейшего маневрирования, а также увеличивает нагрузку на водителя. Электрический усилитель позволяет создавать постоянство поддерживающего момента, который высвобождает водителя от необходимости осуществлять чрезмерные реактивные усилия на рулевом колесе.
Электрический усилитель рулевого управления и его принцип работы состоит в процессе осуществления синхронизирования связи руля с колёсами посредством нескольких специальных датчиков, ЭБУ, а также электромотора. Главным преимуществом использования ЭУР можно назвать полное отсутствие разнообразных шлангов и спецжидкостей.
Наличие компактности характеризуют устройство EPS как значительно более удобную и долговечную систему, обычный ГУР. Описываемый тип данного усилителя осуществляет работу благодаря наличию электромотора, который непосредственным образом способен привести в движение рулевую рейку транспортного средства.
Рис. Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем:
1 – электроусилитель; 2 – карданный вал рулевого управления; 3 – рейка привода рулевого управления.
Принцип работы ЭУР и его возможные неисправностиРис. Электроусилитель рулевого управления на примере автомобиля Opel Corsa:
1 – электродвигатель; 2 – червяк; 3 – червячное колесо; 4 – скользящая муфта; 5 – потенциометр; 6 – кожух; 7 – рулевой вал; 8 – разъем датчика момента на рулевом валу ; 9 — разъем питания электродвигателя.
Ключевой принцип работы электроусилителя руля является следующим: при повороте водителем рулевого колеса, происходит скручивание торсионного вала, данную информацию для блока управления передает датчик его крутящего момента.
Он автоматически возвращает колеса в исходное положение. ЭУР включает следующие комплектующие:
- Электродвигатель;
- Червяк и червячное колесо;
- Скользящая муфта;
- Потенциометр;
- Кожух и рулевой вал;
- Наличие разъема датчика момента на рулевом валу;
- Разъем питания для электродвигателя.
Рис. Разрез электроусилителя рулевого управления:
1 – трехфазный синхронный электродвигатель; 2 – якорь; 3 – обмотка статора; 4 – датчик положения якоря; 5 – червячное колесо; 6 – рулевой вал; 7 – червяк.
При появлении шумов, скрипов, ухудшения управляемости автомобилем, необходимо проверить работоспособность данного механизма. Среди распространенных причин неисправностей, выделим:
- Люфт, а также наличие посторонних звуков в районе руля вызывается износом опорной втулки верхнего вала;
- При покрытии опорных подшипников коррозией, они начинают постепенно разрушаться, появляется существенный люфт, скрежетание во время поворотов;
- При изнашивании креплений кронштейнов, могут быть слышны посторонние стуки, появляется существенный люфт рулевого колеса;
- При появлении ржавчины, происходит заклинивание некоторых элементов крестовины, ухудшающих управляемость автомобилем;
- Разбалтываются защитные элементы.
Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – электронный блок управления; 3 – электродвигатель усилителя; 4 – шестерня усилителя; 5 – рейка; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления; 8 – шестерня рулевого механизма.
Рис. Червячная передача привода шестерни усилителя:
1 – электродвигатель; 2 – корпус; 3 – червяк; 4 – вал привода; 5 – демпфер.
Рис. Схема датчика угла поворота рулевого колеса:
1 – внешнее кольцо абсолютных значений; 2 – внутреннее кольцо приращений; 3 – фотоэлектрическая пара.
Как осуществляется наша работа?Рис. Датчик момента на рулевом колесе:
1 – рулевой вал; 2 – магнитное кольцо; 3 – чувствительный элемент датчика; 4 – вал шестерня; 5 – витой кабель; 6 – торсион.
Преимущества электрического усилителя рулевого управления заключены в его надежности, долговременной работе, беспроблемной эксплуатации.
Мы реализуем нашу помощь следующим образом:
- Вы доставляете к нам автомобиль;
- Мы производим тщательную диагностику и профилактику;
- Заменяем детали, производим проверку их работоспособности;
- Проводим тестовый запуск;
- Консультируем клиентов по всем интересующим вопросам.
Ждем обращений!
Как работает электроусилитель руля? » Блог ноу-хау NAPA
Опубликовано автором NAPA Auto Parts Know How
Что такое электронный усилитель руля и как он работает?
Давайте на мгновение представим, что у вас есть машина времени, и она перенеслась на столетие назад. Вы садитесь и оказываетесь за рулем старинного Форда или Студебеккера с уже работающим на холостом ходу двигателем. Включаешь передачу и собираешься ехать, но сразу бросается в глаза: эта машина очень, очень трудно управлять!
Это связано с тем, что ранние автомобили не были оснащены системами рулевого управления с усилителем, поэтому действия на низкой скорости, такие как поворот за угол или парковка в определенном месте, были чрезвычайно трудными.
Хотя конструкции автомобилей совершенствовались с момента их создания, прошло еще полвека, прежде чем первые версии систем рулевого управления с усилителем стали широко доступны. К счастью для нас, этот цикл изобретательности продолжается и сегодня, и современные автомобили становятся все более маневренными, безопасными и доставляют больше удовольствия от вождения.
Мощная история
Элементарные вспомогательные системы рулевого управления, разработанные и запатентованные Фрэнсисом Дэвисом, использовались в некоторых автомобилях General Motors в 1920-х годах, а также в больших грузовиках и бронетранспортерах во время Второй мировой войны. К началу 1950-х срок действия патентов Дэвиса истек, и Chrysler начал использовать его разработки для работы над системой под названием «Hydraguide». После того, как эта система дебютировала на Chrysler Imperial 1951 года, вождение в Америке уже никогда не было прежним.
К 1953 году несколько других производителей автомобилей последовали их примеру, включив в свои конструкции рулевое управление с усилителем, а к 1960, популярность гидроусилителя руля возросла, и им было оснащено более 3,5 миллионов автомобилей.
Эти ранние системы рулевого управления с усилителем были гидравлическими. Гидравлические системы передают усилие за счет сжатия жидкостей. В случае рулевого управления с гидравлическим усилителем система включается, когда вы поворачиваете руль, и жидкость для гидроусилителя руля перекачивается из резервуара в систему по линиям под давлением.
Если бы Pontiac Fiero не был снят с производства в 1988 году, это был бы первый отечественный автомобиль с электронным усилителем рулевого управления. В начале 19В 90-х годах GM возродила свой дизайн EPS для своего первого в мире автомобиля с электронным управлением EV1. Эта система, также известная как EPS или EPAS (электронное усиление рулевого управления), имела насос с электрическим приводом и обычный реечный рулевой механизм. Эта конструкция была расширена и значительно улучшена в течение следующих двух десятилетий.
Рулевое управление в будущее
Современные системы рулевого управления с электроусилителем состоят из нескольких взаимодействующих компонентов.
Эти системы используют сеть датчиков для сбора и передачи данных, которые помогают плавно поворачивать и управлять автомобилем. Эти детали расположены по всей рулевой колонке вплоть до рулевой рейки. Среди них:
- Датчик положения рулевого колеса
- Датчик крутящего момента на рулевом колесе
- Модуль рулевого управления
- Электродвигатель
Датчик положения рулевого колеса, также известный как датчик угла поворота рулевого колеса, устанавливается на рулевой колонке и определяет направление движения водителя. поворачивая руль. Датчик крутящего момента на рулевом колесе определяет величину усилия, прилагаемого при повороте колеса. Он встречается на автомобилях с реечной системой и находится в точке, где рейка соединяется с рулевой колонкой.
Данные, полученные от датчика положения рулевого колеса и датчика крутящего момента на рулевом колесе, регистрируются в ECM автомобиля или электронном модуле управления и отправляются в блок управления рулевым управлением или в модуль управления рулевым управлением.
Теперь модуль знает, в каком направлении и с какой силой поворачивается рулевое колесо. Модуль управления рулевым управлением подключен к электродвигателю, который приводит в действие шестерни, необходимые для бокового перемещения рейки в зависимости от направления поворота водителя.
Мой электроусилитель руля сломался?
Независимо от того, попали ли вы в особенно грубую выбоину или неисправна только часть вашей системы EPS, проблемы с усилителем руля, скорее всего, будут очевидны. В некоторых случаях вашим автомобилем может внезапно стать очень трудно управлять, или вы можете заметить:
- На приборной панели загорается сигнальная лампа EPS
- Автомобиль сильно тянет в одном направлении стойка
Если вы подозреваете, что у вас проблемы с гидроусилителем руля, включите аварийную сигнализацию и, когда это будет безопасно, отведите автомобиль в безопасное место, откуда вы сможете выйти и осмотреть его.
Если ваш автомобиль оснащен электроусилителем руля, вы, скорее всего, не заметите утечек жидкостей или шлангов, поэтому используйте диагностический сканер или считыватель кодов, чтобы увидеть, что может выйти из строя. Поскольку управлять автомобилем без усилителя чрезвычайно сложно, буксировка — самый безопасный вариант.
Когда дело доходит до ремонта электроусилителя руля на дому, вы можете быть уверены, что NAPA предлагает все инструменты и детали, необходимые для успешной работы. Хотя этот ремонт касается большинства домашних механиков, небольшое исследование и правильные инструменты могут иметь большое значение. Но если вы не чувствуете себя достаточно уверенно или, как и у большинства из нас, у вас нет времени, найдите ближайшую местную NAPA AutoCare! Запишитесь на прием сегодня, и наши дружелюбные и знающие специалисты помогут вам вернуться в дорогу в кратчайшие сроки.
Более 90 лет назад была создана Национальная ассоциация автомобильных запчастей («NAPA»), чтобы удовлетворить растущую потребность Америки в эффективной системе распределения автозапчастей.
Сегодня 91 % покупателей, которые делают все своими руками, узнают торговую марку NAPA. У нас есть более 6000 магазинов автозапчастей NAPA по всей стране, обслуживающих все 50 штатов, с уникальной системой управления запасами, которая поможет вам найти именно ту деталь, которая вам нужна.
EZ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
выберите страну:
- SAFETY FIRST
- OUR WORKING METHOD
EZ Electric Power Steering использует системы EPS (электронный усилитель рулевого управления), которые устанавливаются на современные автомобили для всех преобразований. Устройства в основном производятся компаниями Koyo и NSK, которые производятся в Японии. Преимущество использования этих устройств заключается в том, что в них уже встроено множество функций безопасности, что упрощает получение разрешения TÜV . |
| В маловероятном случае отказа устройства или сбоя питания рулевое управление будет точно таким же, как до переоборудования. Кроме того, снижение помощи будет очень постепенным, обычно через 1 или 2 секунды, чтобы избежать «рывка» рулевого колеса, если это произойдет при быстром повороте. Если электродвигатель когда-либо заклинит, имеется блок сцепления, который отключает его от рулевой колонки, гарантируя, что рулевое управление всегда будет работать свободно. |
Прототип изгибается вручную, сверлится и сваривается (только рама, а не автомобиль!) до тех пор, пока все не будет идеально подогнано, после чего окончательный дизайн создается на компьютере в виде чертежа САПР, вырезается лазером , а затем сгибается под правильными углами.