Электроусилитель руля принцип работы и устройство: Электроусилитель руля: принцип работы

Содержание

Электроусилитель руля: принцип работы

Приветствую вас друзья на сайте ремонт авто своими руками. Со дня появления первого авто было разработано несколько систем рулевого управления.

Электроусилитель руля

Основной задачей разработчиков всегда было создание надежной системы, способной упростить вращение рулевого колеса, что бы поездки были максимально комфортными. Одним из таких узлов стал электроусилитель руля.

Назначение, преимущества и недостатки электроусилителя

ЭУР появился недавно, намного позже хорошо известного и проверенного временем гидроусилителя рулевого колеса. Его задача аналогична – облегчить вращение руля, но принцип действия уже другой.

Если в первом случае основную функцию несла специальная жидкость ГУР, то в здесь роль «помощника» берет на себя электрический привод.

С момента появления система все время совершенствовалась. При этом год за годом электроусилитель берет «бразды правления» в свои руки и постепенно вытесняет ГУР.

В чем же преимущества электроусилителя руля? Их несколько:

  • Выставлять параметры рулевого управления намного проще;
  • руль стал лучше реагировать на движения водителя;
  • повысился уровень надежности. Это связано с тем, что работоспособность системы уже не зависит от объема и качества специальной жидкости;
  • снизился расход топлива.

Казалось бы, какая может быть закономерность. Все просто. С появлением электрического привода энергии стало расходоваться меньше, соответственно «прожорливость» авто снизилась в среднем на 0,5 литра (из расчета на «сотню»).

Но, несмотря на свои качества, ЭУР имеет и ряд минусов:

  • электрогенератор имеет ограниченную мощность, что отражается на работе всей системы. Как следствие, установка электопривода возможна только на легковых авто. Для грузовых машин или внедорожников такой тип усилителя не подойдет – он будет малоэффективен;
  • низкая информативность рулевого колеса (объяснить это можно недостаточным обратным усилием). Справедливости ради, аналогичный недостаток имеет и «старший брат» — гидроусилитель руля.

С появлением электроусилителя у разработчиков появилась масса возможностей при разработке более современных систем, к примеру, автоматической парковки, системы курсовой устойчивости и так далее.

Электроусилитель руля-принцип работы и устройство

Сегодня есть два варианта работы электроусилителя:

  1. в первом случае электромотор воздействует на вал системы рулевого управления;
  2. во втором случае электромотор передает усилие на рулевую рейку.

Благодаря своей эффективности, вариант с передачей усилия на рулевую рейку обрел большую популярность и применяется чаще всего.

Так же в обиходе можно встретить другое название такой системы – электромеханический усилитель. Конструктивно он представляет собой усилитель руля, привод и две шестеренки.

Устройство электроусилителя руля, собирается из нескольких основных узлов в них входят – системы управления, передачи механического типа и электромотора.

Вся система находится в одном кожухе, что упрощает эксплуатацию и ремонт если вдруг возникнут какие либо нарушения в системе. В качестве основного механизма применяется электродвигатель асинхронного типа.

Задача механической передачи – передать крутящий момент от асинхронного мотора к рулевой рейке. При этом особенность электроусилителя, который имеет пару шестерен в том, что одна шестеренка передает вращение на рулевую рейку от руля, а вторая – от электрического привода.

Благодаря этому, поворот колес возможен, как от рулевого колеса, так и от приводного механизма. Друг другу они совершенно не мешают.

Конструктивно это возможно, благодаря наличию двух участков зубцов, один из которых играет роль приводного устройства.

Принцип работы электроусилителя руля, имеющего параллельный привод, немного отличается.

Здесь основную задачу берет на себя электромотор, который посредством ременной передачи и специального механизма на основе шариковой системы передает усилие на рулевую рейку.

Так же в эту систему входит несколько основных узлов – ЭБУ, датчики и исполнительный узел.

Управляющую роль берет на себя два устройства: первый датчик контролирует крутящий момент, а второй – угол поворота руля.

Одновременно с этим ЭУР обрабатывает информацию от системы ABS (точнее, от ее датчика) и устройства, фиксирующего число вращений коленвала.

Задача «мозга» автомобиля (ЭБУ) – собрать всю текущую информацию, обработать ее и дать соответствующую команду на управляющий орган системы (электродвигатель).

Основные режимы электроусилителя руля

Не секрет, что в процессе движения авто может быть несколько режимов. Каждый из них учитывается системой, и производится точная подстройка для более надежного и четкого управления. Выделим основные этапы:

1) Допустим руль поворачивается в самой обычной ситуации. Происходит следующее. Момент вращения передается от рулевого колеса машины к торсиону, расположенному на рулевой системе.

Все основные параметры измеряются своими датчиками. К примеру, поворот руля контролирует датчик угла поворота, закрутку торсиона – датчик момента вращения коленвала.

Полученные данные собираются и вместе с информацией по оборотам коленвала и скорости движения поступают к электронному блоку управления транспортного средства.

Задача «мозгового центра» — просчитать необходимый угол поворота, который должен совершить элеткродвигатель. Как только работа выполнена, посредством изменения силы тока подается команда и на сам мотор.

После чего вращающий момент предается на рулевую рейку, тяги и колеса авто. Получается, что для поворота машины объединяется два основных усилия – электрическое и механическое.

2) Поворот колес при минимальной скорости движения производится, как правило, во время парковки. Особенность таких действий – широкий диапазон поворота руля.

В этом случае электроника гарантирует максимальный момент вращения электродвигателя, что обеспечивает ощущение еще большей легкости. Благодаря этому вращение руля даже при движении накатом становится максимально простым.

3) Поворот авто при движении на больших скоростях требует большей жесткости руля. В противном случае эффективность управления может снизиться.

Это обеспечивается за счет минимального вращающего момента, то есть электропривод лишь слегка помогает, а основное усилие прикладывает уже водитель. Такое состояние часто носит название «тяжелого руля».

4) Возврат в среднее положение. Вполне логично, что после поворота система должна помочь вернуть колеса в прежнее положение.

Это достигается, благодаря особому реактивному усилию. При этом руль как бы сам собой возвращается в исходное положение.

Большой плюс системы – удерживание колес в среднем положении, что очень актуально в случае проезда серьезных препятствий или разной накачки шин. Задача системы заключается в следующем – скорректировать среднее положение и удерживать его в течение какого-то времени.

Программно в ЭУР забита компенсация «увода» в сторону авто с передним приводом при разной длине валов.

Особого внимания заслуживают современные системы, построенные на базе электроусилителя.

К примеру, система курсовой устойчивости способна сама рулить, без участия водителя, а парковочный автопилот делает всю работу по парковке машины (снова-таки, водитель за рулем может отдыхать). Но это уже другая история.

Описанные выше преимущества ЭУР перед ГУР и особенности работы системы, делают ее более перспективной. Возможно, уже через 10-20 лет легковых машин с гидроусилителем уже и не останется.

Что касается электроусилителя для тяжелых авто, то здесь разработчикам еще есть, над чем поработать. Удачной дороги и конечно же без поломок.

Принцип работы электроусилителя руля — Другие статьи — Статьи

Главной задачей электроусилителя руля (ЭУР) является облегчить работу водительских рук на затяжных поворотах и при выполнении сложных маневров на парковке, а также дать возможность водителю легче и меньше вращать баранку. К тому же это устройство сводит до минимума удары, которые передаются на руль во время наезда на ямы и прочие неровности на дороге.

Сначала усилитель баранки был гидравлическим (ГУР). Придумал его американец Фиттс еще в ХІХ веке. Саму технологию запатентовали в штате Пенсильвания в 1900 году. Первый ГУР был установлен на грузовик весом в 5 тонн. Во время Второй Мировой войны армия Америки и Британии активно пользовались рулевым усилителем. В Европе такое устройство появилось на автомобиле Citroen DS19.

Систему электроусиления начали применять совсем недавно. Первый серийный автомобиль с электроусилителем руля в 1988 году стал Suzuki Cervo. Сегодня почти все компании выпускают автомобили с электрическим усилением рулевого колеса. Принцип работы электроусилителя руля такой. Он крепиться к рулевому валу и соединяется с устройством, регистрирующее крутящий момент (а точнее его величину).

Во время вращения руля вал скручивается и начинает работать подобно торсиону. Специальный датчик производит фиксацию этой деформации. Электронный блок управления, суммируя данные датчика, число оборотов коленвала и показателя скорости, определяет нужное усиление и подает электродвигателю усилителя соответствующий сигнал.

ЭУР имеет ряд преимуществ перед ГУР. Во-первых, такая система проще в обслуживании и не нуждается в постоянном контроле над уровнем жидкости.

Он намного легче и более компактный. Его проще настроить. Электроусилитель почти не влияет на расход бензина, поскольку включается лишь при вращении баранки, а гидравлический насос работает постоянно.

Единственный недостаток ЭУРа – это его маломощность, которая ограничивается мощностью генератора. Потому электроусиление ставиться только не легковые автомобили, а на грузовые машины ставят ГУР.

Электроусилитель руля лада калина

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Вам приходится приложить усилие, чтобы ваш автомобиль выполнил поворот в нужную сторону, тогда вам не обойтись без электроусилителя руля (ЭУР). Именно данное устройство поможет вам повернуть и без особых усилий вернуть руль в исходное положение.

В основу конструкции электроусилителя руля лада калина инженеры положили бесщёточный электродвигатель и снабдили его редуктором. Всё это разместили под кожухом управления рулём, а у вала двигателя установили червяк, который выполняет роль сцепления с пластмассовой шестернёй. Данный механизм закрепили на вале управления рулём. Координирует работу электронный блок управления. Данный процесс осуществляется с помощью данных, которые подаются с датчиков скорости, крутящего момента и частоты витков колен-вала. Эти сведения позволяют электронному блоку изменять напряжение, подаваемое на электродвигатель. Редуктор помогает электродвигателю довернуть рулевую колонку. Блок управления получает достаточное количество информации и в разных режимах работы машины.

Когда лада калина стоит, то сила, подаваемая электроусилителем руля валу, будет достигать своего максимума. С увеличение скорости действие электроусилителя уменьшается, а руль водителю будет казаться «тяжелее». Лёгкий руль — это не единственное преимущество ЭУР. Этот сервопривод значительно улучшает динамические качества автомобиля, его управляемость и устойчивость, что делает вашу поездку не только приятной, но и безопасной.

Неисправность электроусилителя руля

На автомобиль лада калина ставят электроусилитель руля, который производят в Махачкале на ОАО «Авиаагрегат». Выход данной установки из строя вовсе не говорит о том, что водитель должен отказаться от услуг своего авто, но он почувствует неудобства в управлении автомобилем, т.к. дополнительную нагрузку на руль создаст ротор электродвигателя, который свободно вращается. Если же с вами случилась такая неприятность, не переживайте, вы во время будете информированы о неполадке сигнализатором.

Происходит это следующим образом: при включении зажигания сигнализатор зажигается, а после запуска двигателя должен погаснуть. При неисправном электроусилители, сигнализатор горит постоянно. Надо учесть тот факт, что при выключенном двигателе ЭУР прекращает свою работу. В то же время ЭУР может отключиться ввиду того, что снижено напряжение бортовой сети, отсутствует сигнал с датчика скорости, частота витков двигателя выше обычного. Если электроусилитель руля на ладу калина неисправен, то постарайтесь не эксплуатировать автомобиль

Больше информации о электроусителе руля на ВАЗ

убийца гидроусилителя? Устройство и принцип работы электроусилителя рулевого управления Схема работы эур

7 сентября 2016

Борьба за повышение комфорта при управлении автомобиля ведется с момента его изобретения. Сначала поворот руля облегчался путем увеличения размеров самой баранки и за счет внедрения шестерёнчатой передачи. Затем появились гидравлические усилители (ГУР), а в последнее время приводы – помощники стали электрическими (ЭУР). Чтобы понять разницу между ними, стоит изучить принцип работы электроусилителя руля.

Принцип действия ЭУР

Электрический узел, чья задача – облегчить вращение рулевого колеса, состоит из следующих элементов:

  • электродвигатель асинхронного типа;
  • механический привод, соединяющий его с рулевым механизмом авто;
  • собственный блок управления с датчиками.

В малолитражках, где требуется небольшое усилие для поворота колес, блок ЭУР небольших размеров устанавливается под приборной панелью. В автомобилях среднего класса электроусилитель руля под торпедо уже не поместится, а потому выносится в подкапотное пространство. В обоих случаях привод электродвигателя связан с валом рулевой колонки.

При управлении легковыми автомобилями больших размеров и тяжелыми внедорожниками нужно развивать большее усилие, чтобы поворачивать колеса. Поэтому в них задействован привод ЭУР, работающий напрямую с рулевой рейкой. Независимо от места расположения электродвигателя и его подключения к механизму, принцип работы электроусилителя руля остается неизменным. Он заключается в автоматическом включении электропривода и передаче дополнительного усилия на механизм при повороте водителем рулевого колеса. Величина крутящего момента, создаваемого усилителем, зависит от трех параметров:

  • Угла поворота. Он измеряется датчиком, встроенным в рулевую колонку.
  • Усилия на руле. Определяется специальным датчиком в виде скручивающегося торсиона, имеющего механическую связь с валом. Чем сильнее скручивается торсион, тем большее усилие развивает двигатель.
  • Скорости движения. Эта информация поступает от контроллера, а он ее берет от датчика скорости.

Основываясь на этих показаниях, электронный блок управляет электроприводом в соответствии с ситуацией. При малой скорости движения, сильном скручивании торсиона и большом угле поворота (режим парковки или разворота) агрегат усилителя выдает максимальную мощность. Во время движения по прямой особой помощи водителю не требуется, потому ЭУР подключается минимально .

О дополнительных функциях электроусилителей

Устройство электроусилителя руля задумано таким образом, чтобы при необходимости электродвигатель мог поворачивать колеса автомобиля как одновременно с водителем, так и самостоятельно. Это дает простор для реализации дополнительных функций:

  • автоматическое «подруливание» с целью удержания машины на прямой траектории;
  • возврат колес в прямое положение после совершения маневра, ЭУР может это делать, когда водитель отпускает баранку после выполнения поворота;
  • создание «тяжести» на рулевом колесе при разных режимах движения, чтобы сделать руль информативнее;
  • выполнять автоматическую парковку без участия водителя.

В то же время ЭУР не препятствует прямому управлению колесами при заглушенном двигателе или поломке, механическая связь между ними и баранкой сохраняется.

Плюсы и минусы системы ЭУР

Электроусилители при работе развивают слабый крутящий момент по сравнению с тем, как работает усилитель гидравлический. Из-за этого их применяют только на легковых авто , грузовые по-прежнему оснащаются гидравликой. Это единственный существенный недостаток систем ЭУР среди множества достоинств:

  • Благодаря электроприводу такие усилители довольно надежны и практически не нуждаются в обслуживании.
  • Простота. Нет никаких ремней, насосов и гидравлических жидкостей.
  • Снижение расхода бензина до 200 грамм на 100 км по сравнению с усилением от ГУР, поскольку ЭУР не отнимает энергию силового агрегата через ременную передачу.
  • Возможность менять настройки и величину усиления в разных режимах езды.

К плюсам электроусилителей можно прибавить и компактность, потому что все элементы размещены в одном блоке. Но и в случае поломки менять придется весь блок, что обойдется недешево.

Мода на оснащение автомобилей различной электроникой не обошла стороной и рулевое управление.

Таким образом появился ЭРУ, который во многом обгоняет гидроусилитель по уровню безопасности, точности в управлении, бюджетности и удобству.

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.

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.

Детально разберем устройство электроусилителя руля (ЭУР), как наиболее продвинутого представителя рулевой системы автомобиля. Выясним чем отличается от электроусилителя и раскроем перспективу развития этих рулевых помощников водителя.

Как и «гидрач» (ГУР), ЭУР (электроусилитель) создан для того, чтобы создавать дополнительное усилие на рулевой механизм, тем самым облегчая для водителя процесс управления автомобилем.

О первом типе усилителей уже , напомним лишь, что его главным элементом является гидроцилиндр, на который действует специальная рабочая жидкость, накачиваемая насосом.

Гидроусилители имеют уже достаточно долгую историю, чего не скажешь об электроусилителях, которые появились на арене автопрома сравнительно недавно. Несмотря на это, по мнению экспертов, ЭУРы через пару лет полностью вытеснят из недр легковых машин «гидрачи».

«Неужели они такие классные?» — спросите вы. Давайте разберёмся что к чему.

Устройство электроусилителя руля: где искать и как работает

Устройство электроусилителя руля довольно простое, его центровым элементом выступает электродвигатель, как правило, асинхронного типа. В зависимости от того, где установлен моторчик, различают такие схемы этого узла:

  • с расположением на валу рулевого колеса;
  • с расположением на рейке рулевого механизма.

Первый вариант характерен для небольших автомобилей, например для малолитражек и прочих компактных легковушек. Им и так не нужно большое усилие на руле, поэтому усилитель имеет компактные размеры и может находиться прямо под баранкой в салоне.

С более массивными авто такой фокус не пройдёт, и у них ЭУР приводит в движение рулевую рейку при помощи дополнительной шестерни или шарико-винтового механизма.

Принцип работы электроусилителя основывается на слаженном взаимодействии трёх компонентов:

  • входных датчиков;
  • электронного блока управления;
  • исполнительного устройства.

Для того чтобы ЭУР работал правильно ему нужно знать как и куда поворачивается руль, какая скорость у машины и в каком режиме функционирует двигатель.

Этой информацией блок управления снабжают соответствующие датчики. В зависимости от полученных данных, он выдаёт команду исполнительному устройству коим и является электромотор ЭУР.

Кстати, с появлением электроусилителей у инженеров просто таки открылось второе дыхание. Так, к примеру, эти устройства позволили внедрить системы автоматической парковки, расширить функционал систем , аварийного управления, удержания полосы движения авто и прочие новомодные интеллектуальные технологии.

ГУР и ЭУР: кто же лучше?

Время вернуться к основному вопросу, озвученному в начале статьи: гидро- или электроусилитель руля, что лучше? Одним из главных преимуществ ЭУРа является его экономичность: в отличие от ГУР ему ненужно отбирать мощность от двигателя автомобиля (напомним, насос гидроусилителя связан приводом с коленвалом).

В дополнение к этому электроусилитель включается только тогда, когда мы поворачиваем руль, что тоже неплохо для энергосистемы машины.

Также немаловажен малый вес и компактность этих устройств. Ну и, конечно же, интеллектуальный потенциал ЭУР, о котором мы уже вспоминали – на его базе легко создаются автоматические системы управления, ассистирующие устройства, а также другие и перспективные беспилотные решения.

Но так ли плох гидроусилитель? Конечно же, нет. Во-первых, для тяжёлой и грузовой техники создать ЭУР достаточной мощности сложно, поэтому «гидрачи» в этом случае незаменимы. Во-вторых, его ремонт обойдётся дешевле, чем ремонт электроусилителя.

В целом же, как мы видим, электроусилители превосходят по ряду ключевых параметров своих собратьев с гидросистемой, из-за чего тотальный переход легковушек с одно вида усилителей на другой – всего лишь дело времени.

На этом, дорогие наши читатели и подписчики, мы завершаем сегодняшний рассказ.

Изучайте автомобили вместе с нами! До новых встреч!

Последняя модель Калины

На автомобилях Лада Калина устанавливается электроусилитель руля. Его конструкция очень простая, состоит из одного блока, поэтому даже на машину комплектации «стандарт» ЭУР ставится без особых проблем. В его составе нет жидкости, а значит, он прост в обслуживании. Но стоит обратить внимание на опыт зарубежных производителей, которые стараются не устанавливать ЭУР в свои автомобили. У данного механизма есть особенность: он может работать как на малой, так и на большой скорости. Второй вариант нежелателен, поскольку малейшее движение рулем может вызвать вынос машины в кювет или на обочину.

Схема электроусилителя руля Лада предусматривает работу механизма на разных скоростях, и при движении он то функционирует, то отключается. Неисправность заключается в том, что ЭУР останавливается в одном каком-то состоянии. Запрещено пользоваться автомобилем до устранения поломки. О проблеме оповестит желтая лампа на приборной панели. На ней изображены восклицательный знак и руль. Если неисправность кроется в блоке ЭУР, а устранить ее нет возможности, следует вынуть предохранитель, который отвечает за работу электроусилителя. Следует учитывать, что ЭМУР может отказать не только на старых, но и на новых Калинах, которые не успели пройти обкатку.

Причины поломки ЭУР

Вот этот полезный узел авто

Основная причина неисправности кроется непосредственно в электроусилителе. Когда включается зажигание, происходит самодиагностика системы, которую механизм не проходит. В итоге ЭУР попросту отключается, а это сказывается на удобстве управления автомобилем. Ремонт устройства может обойтись в копеечку, поэтому если авто еще на гарантии, лучше провести обслуживание у дилера. Если полностью отказал усилитель, следует отключить питание. В таком случае крутящий момент будет принимать рулевая рейка в обход электромеханического усилителя.

Еще одна часто возникающая неисправность — это поломка датчика скорости. За функционирование электроусилителя на разных скоростях отвечает именно этот датчик. ЭУР работает на полную мощность лишь при движении на очень маленькой скорости. При ускорении происходит уменьшение усилия, создаваемого усилителем на рейку. Ответственность за такой алгоритм работы несет датчик скорости. Самостоятельно заменить его несложно, поэтому ремонт обойдется в небольшую сумму.

Если скорость больше, то ЭМУР работает меньше, так как он и не нужен. По этой причине на Калине с электроусилителем руля управление на высокой скорости такое же, как и в модели комплектации «стандарт» без данного устройства. При выходе из строя датчика скорости, подключенного к спидометру, блок управления электроусилителем получает неправильные данные. В результате ЭУР выключается, а на приборной панели водитель видит желтый индикатор, оповещающий об ошибке в электроусилителе.

Но можно избежать неожиданного ремонта и отказа системы. Достаточно своевременно проходить диагностику. Она покажет все проблемы, которые присутствуют в узлах автомобиля. Это самый простой и верный способ избавиться от неполадок. При поломке ЭУР придется снимать его и проводить ремонт или замену. Демонтируется он с рулевой колонкой. Для этого потребуются ключ на 13, крестовая и плоская отвертки.

Перед началом демонтажа необходимо установить колеса в прямом положении и снять минусовую клемму с АКБ.

Демонтаж электроусилителя

Первым делом следует избавиться от подрулевых переключателей. После этого отсоедините все колодки с проводами от приборной панели. При необходимости демонтажа замка зажигания нужно выкрутить 3 самореза с помощью крестовой отвертки. Далее снимается нижняя поперечина приборной панели. После этого нажимаете на фиксаторы колодок жгутов проводов и отключаете их от блока управления ЭМУР. И только теперь можно отключить колодку непосредственно от подрулевых переключателей.

Как расположен агрегат в автомобиле

Кронштейн крепится при помощи 4 гаек, которые нужно выкрутить. После этого вся рулевая колонка аккуратно опускается на пол. Найдите болт крепления кардана к валу рулевого механизма. Выкрутите его ключом на 13, при этом аналогичным удерживайте гайку от проворачивания. Болт извлекается, а клеммное соединение разжимается крепкой плоской отверткой. Аккуратно извлекается промежуточный вал. Рекомендуется помечать маркером расположение валов и шестерен относительно друг друга. Далее проводится необходимый ремонт электроусилителя руля и начинается сборка узла.

Старайтесь во время демонтажа не повредить проводку. Отмечайте расположение валов и шестерен как можно точнее, чтобы впоследствии не возникло неудобств при вращении руля. Установка ЭУР проводится при помощи тех же инструментов, только в обратной последовательности. Самое главное — это совместить все метки на валах. Не окажется лишней и помощь напарника.

Заранее поставьте нижний шарнир на вал-шестерню. Сначала соедините промежуточный кардан непосредственно с валом рулевого механизма, затем при помощи ключа с головкой на 13 выкрутите гайку, предназначенную для стяжки промежуточного вала. Болт извлеките и аккуратно отсоедините верхний шарнир от нижнего. Первым делом устанавливается нижний шарнир, после чего вал проворачивается до расположения отверстия в верхнем шарнире под болт в нижней части вала. Теперь осталось только соединить шарниры и стянуть болтом. После этого подключите колодки проводов и установите облицовочные панели.

Ошибка ЭУР на приборной панели

О неисправности ЭУР подаст сигнал бортовой компьютер

Обладатели автомобиля Калина с установленным электроусилителем руля наслаждаются приятным и удобным управлением, но рискуют столкнуться с проблемой — загоревшейся лампой «Ошибка ЭУР». Причиной этого может быть как полный отказ системы, так и неправильная ее работа. Стоит отметить, что датчик светится желтым цветом, а не красным. Это означает, что можно эксплуатировать авто и без работающего электроусилителя руля Лада Калина, соблюдая некоторые меры предосторожности.

Большее усилие к рулю придется прикладывать, если отключить ЭМУР полностью. Сделать это достаточно просто, вынув предохранитель, отвечающий за питание блока управления. Если не работает усилитель руля или в его поведении наблюдаются какие-то непонятные явления, лучше извлечь предохранитель и пройти полную диагностику систем автомобиля, которая покажет причину поломки. Ездить без электроусилителя может оказаться непросто. С непривычки руль кажется слишком тугим, но на деле он такой же, как и на Калине комплектации «стандарт».

Причины для отказа ЭМУР две: неисправность датчика скорости или поломка в блоке управления. Первая проблема решается очень быстро, это можно сделать даже в условиях гаража. Во втором случае придется снимать блок управления и для установки нового обращаться к опытному электрику. В случае действия гарантии необходимо показать автомобиль специалистам в автосервисе.

Если все же хочется снять и установить блок управления самостоятельно, из инструментов потребуется лишь крестовая отвертка. Сначала демонтируются все пластиковые панели под рулем, чтобы облегчить доступ к блоку. И не забывайте о том, что аккумулятор следует отключать, это позволит избежать проблем с электропроводкой. Пластиковая накладка, которая находится в нижней части панели, крепится тремя болтами. Их необходимо выкрутить, а накладку снять.

Вид на сам блок управления открывается после демонтажа накладки. Все штекеры необходимо отсоединить от блока управления ЭМУР. Сам блок крепится при помощи двух болтов. Выкрутите их и аккуратно потяните короб вниз, чтобы ничего не повредить. Помните, что блок еще держится на пластинке. Короб должен оказаться чуть выше педалей. Лишь после этого нужно выкрутить три болта, которыми блок управления притянут к пластине. Теперь останется только прикрутить на пластину новый блок управления и аккуратно установить все в обратной последовательности. Двумя болтами крепите короб, затем соединяете все штекеры, после чего можно приступать к сборке облицовочных панелей.

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

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

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

Как работает ГУР

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

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

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

Как работает ЭУР

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

Плюсы и минусы электрических и гидравлических рулевых усилителей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Электроусилитель руля — это… Что такое Электроусилитель руля?

Электрический усилитель руля (ЭУР) — электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ)

Устройство

ЭУР состоит из следующих основных элементов:

  • Рулевой вал с торсионным валом
  • Электродвигатель
  • Электронный блок управления (ЭБУ)
  • Датчик крутящего момента (бесконтактный)
  • Датчик положения ротора

Принцип действия электроусилителя руля:

Электроусилитель устанавливается на рулевой вал автомобиля, части которого соединены между собой торсионным валом, с установленным датчиком величины крутящего момента. При вращении руля происходит скручивание торсионного вала, регистрируемое датчиком момента.

На основании полученных с датчика момента данных, а также данных с датчиков скорости и оборотов коленвала, электронный блок управления вычисляет необходимое компенсационное усилие и подает команду на электродвигатель усилителя.

Отличия от ГУР

Достоинствами ЭУР в сравнении с гидравлическим усилителем руля (ГУР) являются:

  • Простота конструкции и обслуживания. ГУР в отличие от ЭУР требует постоянного контроля уровня жидкости, обслуживания насоса.
  • Компактность механизма. ЭУР устанавливается на рулевой вал и не требует дополнительного места под капотом автомобиля.
  • Экономичность. Электродвигатель ЭУР включается только при вращении руля, в то время как насос ГУР работает постоянно, создавая дополнительную нагрузку на двигатель тем самым увеличивая расход топлива.
  • Простота настройки. Только изменяя программу ЭБУ возможно добиться различных режимов работы при различных обстоятельствах, как например, уменьшение компенсационного усилия при увеличении скорости автомобиля. В случае ГУР для этого потребуются дополнительные активные элементы в конструкции.

Недостатки ЭУР в сравнении с ГУР:

  • Малая (меньшая) мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. ЭУР устанавливается только на лёгкие автомобили, недостаточная мощность не позволит использовать его на тяжелых внедорожниках или грузовиках, не опасаясь за нагрузку на бортовую сеть автомобиля и электродвигатель усилителя.

Недостатки, свойственные как ЭУР, так и ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:

  • Низкая (меньшая) информативность рулевого управления, вследствие слабо выраженного обратного усилия на руле.

См. также

Ссылки

принцип работы, сравнение ГУР и ЭУР и видео, что лучше

Автор: Виктор

Практически все современные транспортные средства комплектуются усилителями рулей — гидравлическими или электрическими. Вне зависимости от вида, усилитель позволяет упростить управление транспортным средством благодаря обеспечению более легкого проворачивания рулевого колеса. Что представляет собой гидроусилитель руля и ЭУР, в чем заключаются их отличия? Ответы на эти вопросы вы можете найти ниже.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Основные сведения о ГУР

Итак, что такое гидравлический усилитель руля в автомобиле, в чем заключается его принцип работы, какое давление должно быть в системе? Для начала предлагаем узнать, для чего нужен ГУР и из каких устройств он состоит.

Функции

Как мы уже сообщили, основная функция гидравлического усилителя заключается в том, чтобы обеспечить более облегченное управление автомобилем. Благодаря усилителю процесс поворачивания руля будет более простым при выполнении маневров. Кроме того, это устройство дает возможность обезопасить себя в случае появления непредвиденных ситуаций на дороге. В частности, в автомобилях с ГУР рулевое колесо не так подвержено вибрациям, как в авто без усилителя, особенно это становится понятно при попадании машины в яму или наезде на кочки.

Если во время движения будет случайно пробито колесо транспортного средства, то благодаря усилителю это не повлияет на безопасность движения. Все потому, что узел автоматически фиксирует руль в прямолинейном положении.

Схема насоса гидроусилителя

Схема гидроусилителя руля и элементов

Если с основными функциями гидравлического усилителя все понятно, то теперь предлагаем разобраться со схемой и устройством системы.

Итак, из каких элементов состоит система гидравлического усилителя:

  1. Насосное устройство считается одним из основных компонентов данной системы. Этот агрегат позволяет обеспечить систему необходимым давлением благодаря циркуляции по ее магистралям рабочей жидкости. Фактически на всех современных транспортных средствах обычно используются пластичные насосные устройства. Их преимущество заключается в обеспечении более высокого коэффициента полезного действия, также их срок службы более высокий по сравнению с традиционными насосами. С учетом конструктивных особенностей авто насосный механизм может находиться в разных местах установки, но обычно он располагается на двигателе.
  2. Распределительный узел. Этот девайс выполняет опцию направления и распределения рабочей жидкости — масла — в определенные полости цилиндра. В машинах от разных производителей могут использоваться несколько видов распределителей — они могут быть либо осевыми, либо роторными. Если передвижение золотника по системе усилителя поступательное, то это свидетельствует о том, что распределитель осевой, но если золотник вращается, то распределительный узел роторный.
    Данное устройство системы дает возможность находиться механизму либо на валу, либо под рулевым приводом. Непосредственно распределительное устройство представляет собой чувствительный по отношению к загрязнению использующегося масла узел.
  3. Следующий компоненты системы — гидравлический цилиндр. Основное назначение этого устройства заключается в приведении в действие поршня и штока под воздействием масла на эти компоненты. Если уровень давления в системе будет достаточный, то колеса транспортного средства будут поворачиваться под воздействием рычагов. Сам цилиндр может располагаться на рулевой рейке либо между кузовом автомобиля и приводом.
  4. Также любая система гидроусилителя состоит из соединительных магистралей и шлангов, без которых ее полноценная работа будет невозможна. Первостепенное предназначение магистралей заключается в обеспечении прохода рабочей жидкости из одного узла системы в другой. Между собой магистрали делятся на патрубки высокого или низкого давления. Первые используются для подачи расходного материала между насосным устройство, распределительным узлом и цилиндров. Вторые предназначены для циркуляционного возврата жидкости из расширительного бачка в насосное устройство и наоборот.
  5. Как сказано ранее, функционирование гидравлической системы невозможна без использования рабочей жидкости, то есть масло. Это вещество предназначается для того, чтобы обеспечить подачу усилия к цилиндру от насоса. Также масло позволяет обеспечить качественную смазку всех элементов системы.
  6. Приводной ремень, благодаря которому осуществляется ременная передача.
  7. Расширительный бачок, в котором находится рабочая жидкость, использующаяся для циркуляции. В бачке имеется фильтрующий элемент, который эффективной очищает рабочую жидкость во время ее циркуляции. Также в бачке может находиться специальный щуп с метками, благодаря которым можно проверить уровень масла (видео опубликовал пользователь Саня Маевский).

Принцип действия

Как работает гидравлический усилитель? Ранее мы сообщили, что в зависимости от конструктивных особенностей системы, в ГУР может использоваться два вида золотников, но несмотря на это, принцип действия в обоих случаях будет практически аналогичным. При расположении руля в центральном положении колесо фиксируется благодаря использованию центрирующих пружин. В таком положении руля масло без проблем перемещается по всей системе, поскольку насосное устройство функционирует в более усиленном режиме. Все потому, что на данном этапе первостепенная функция заключается в перегоне масла по системе, причем насосное устройство функционирует всегда, не зависимо от поворачивания руля.

Если водитель поворачивает руль автомобиля, это приводит к перемещению золотника. Когда золотник будет перемещаться, он перекроет сливные магистрали, а расходный материал начнет подаваться в один из цилиндров. При этом на поршень и шток будет воздействовать само масло, что будет способствовать повороту колес, а также корпусу распределительного устройства в сторону перемещения золотника. Корпус распределителя догонит золотник, когда последний перестанет перемещаться, это будет говорить о том, что водитель выполнил маневр, связанный с поворотом руля. В конечном итоге золотник вернется в начальное состояние, что приведет к открытию патрубка для слива рабочей жидкости.

В чем разница гидро- и электроусилителя руля?

Чем отличается электроусилитель от гидравлического, что лучше гидро- или электроусилитель? Чтобы понять, что действительно лучше — ГУР или ЭУР, нужно ознакомиться с понятием электрической системы и недостатками обоих узлов (ролик опубликовал Sargis Muradyan).

Что такое ЭУР?

Электрический усилитель — это система, в которой выполнение основных функций осуществляется благодаря использованию электротока. Электрические усилители стали появляться позже гидравлических, поэтому данный узел считается более модернизированным о совершенным. Ключевым достоинством ЭУР считается улучшенная связь водителя с транспортным средством. Также следует отметить, что электроусилитель может работать работать в двух режимах — городском и загородном.

При функционировании в городском режиме усилитель дает возможность водителю управлять автомобилем при осуществлении маневров, то есть все то же самое, что предлагает ГУР. В загородном режиме работы (такой режим часто зовется трассой) система автоматически выключается и перестает работать, если скорость движения авто превышает 60 км/час. Эта скорость считается порогом, при превышении которого работа усилителя не требуется. Что касается конструкции, то в данном случае устройство ЭУР более простое, чем гидравлическое — система питается от генераторного устройства, а ее работа ни коим образом не влияет на расход топлива. Также конструкция системы ЭУР подразумевает отсутствие ременной связи с двигателем, в результате чего ее ремонт в случае неисправности будет более упрощенным.

Фотогалерея «Схемы ЭУР и ГУР»

Минусы ГУР и ЭУР

Теперь рассмотрим основные недостатки гидравлических и электрических усилителей, это позволит разобраться в том, какая из систем лучше и больше подходит для вас.

Начнем с недостатков ГУР:

  1. Автовладелец должен регулярно следить на состоянием масла в расширительном бачке, а также за его уровнем. Также у автовладельца есть необходимость регулярной замены рабочей жидкости, которая осуществляется в соответствии с техническим регламентом.
  2. При использовании гидравлического усилителя водитель должен соблюдать правила. Например, без лишней необходимости водителю не стоит удерживать рулевое колесо в крайнем правом или левом положении и особенно оставлять автомобиль с вывернутыми колесами. Это в итоге может привести к перегреву масла в системе и выходу из строя насоса.
  3. Также автовладельцу необходимо постоянно следить за другими составляющими элементами системы, в частности, патрубками, насосным устройством, приводным ремнем или ремнями и т.д. При появлении дефектов и трещин на этих компонентах необходимо выполнить их ремонт или замену. В холодное время года на шлангах могут образовываться трещины, которые приводят к утечке рабочей жидкости, а при ее недостатке из строя может выйти насос.
  4. Еще один недостаток — работа гидравлической системы полностью зависит от функционирования силового агрегата. В соответствии с конструктивными особенностями, привод маслонасоса связан с двигателем автомобиля посредством ремня или цепи. Так что если двигатель будет заглушен, то провернуть колеса автомобиля будет проблематично.
  5. При движении на повышенной скорости нет необходимости использовать усилитель, поэтому силовой агрегат автомобиля впустую расходует свою мощность. Это обусловлено бесперебойной работой насосного устройства, который при функционировании в любом случае оказывает лишнюю нагрузку на двигатель.
  6. В гидравлических устройствах нет возможности регулировки усилия в соответствии со скоростью передвижения. Поэтому ГУРы считаются не такими безопасными, как электроусилители. Соответственно, из-за этого при езде на высокой скорости ГУР является менее информативным. Усилитель просто убивает чувствительность, соответственно, водителю будет сложнее выполнить тот или иной маневр (автор видео — канал Chevrolet Aveo).

Также предлагаем ознакомиться с основными недостатками электрических усилителей:

  1. Стоимость системы. Если ваш автомобиль не оборудован системой усилителя рулевого колеса и вы планируете поставить ее своими руками, то первым недостатком, с которым вы столкнетесь, будет высокая стоимость ЭУР.
  2. В случае поломки тех или иных конструктивных элементов ЭУР стоимость ремонта будет более высокой. Несмотря на то, что электрические усилители — это довольно надежные системы, характеризующиеся высокой выносливостью и долгим сроком службы, они также подвержены неисправностям. Если в работе ЭУР происходят неполадки, то произвести ремонт будет сложнее и дороже, в отличие от ГУР. Иногда поломки настолько серьезные, что при неисправности необходимо менять всю систему в сборе.
  3. Также такие системы характеризуются невысоким запасом мощности. Этот минус является причиной, по которой электрические усилители не ставятся на внедорожники, микроавтобусы, автобусы и грузовые авто. Если вы все же хотите поставить ЭУР на объемный двигатель, то вам также потребуется дополнительно установить более мощный генератор.

Заключение

Таким образом, недостатков в работе электрического усилителя значительно меньше, чем у ГУР, но в случае неполадок ремонт последнего легко можно выполнить в домашних условиях. При поломке элементов ГУР нужно будет только заменить вышедшие из строя узлы и механизмы, что в принципе, не особо сложно. В случае с электроусилителем разобраться с причиной неисправности будет значительно сложнее.

 Загрузка …

Видео «Как отремонтировать электрический усилитель своими руками?»

Если вы столкнулись с проблемой неработоспособности ЭУР, то ролик, размещенный ниже, позволит вам разобраться с процедурой ремонта системы в гаражных условиях (видео снято каналом CompsMaster).

Как это работает: Электроусилитель руля (EPS)

Электроусилитель руля (EPS) — еще один из тех новомодных гаджетов, который привлек плохую прессу. Но есть причина, по которой мировые производители автомобилей принимают его на вооружение — и все это связано с экономией топлива и сохранением истощающихся мировых запасов нефти.

EPS использует электродвигатель для помощи водителю транспортного средства, в отличие от традиционных систем, которые действуют на гидравлическое давление, создаваемое насосом, приводимым в действие двигателем транспортного средства.Этот насос работает постоянно, независимо от того, поворачивается ли руль или нет. Это постоянно увеличивает нагрузку на двигатель, отрицательно влияя на расход топлива автомобиля.

При переходе на электродвигатель нагрузка на двигатель снижается только до тех случаев, когда рулевое колесо поворачивается в одну или другую сторону, что обеспечивает лучшую экономию топлива. Нагрузка по-прежнему действует на двигатель, когда рулевое управление поворачивается за счет сопротивления, которое генератор переменного тока автомобиля накладывает на двигатель, когда требуется дополнительная электрическая нагрузка.Однако в совокупности это намного меньше лобового сопротивления, чем у старого гидравлического насоса.

Так как это работает?
Электродвигатель, который установлен либо на рулевой колонке, либо на рулевом механизме (в наши дни обычно это реечная установка), прикладывает крутящий момент к рулевой колонке, помогая водителю повернуть рулевое колесо. Датчики определяют положение рулевого колеса и любой сигнал от водителя — тянуть колесо, чтобы изменить направление движения автомобиля.Модуль управления передает вспомогательный крутящий момент через электродвигатель. Если водитель просто держит колесо ровно в положении для движения по прямой, система не оказывает никакой помощи.

EPS не только дает преимущество в виде экономии топлива, но также имеет несколько других хитростей. Система EPS, управляемая электроникой и компьютером, может быть запрограммирована на множество различных атрибутов.

Инженеры теперь могут программировать переменную помощь в различных режимах. Например, на скорости парковки максимальная помощь облегчает маневрирование на парковке и выезде с нее, но на скоростях по шоссе помощь рулевого управления уменьшается для повышения устойчивости автомобиля.Благодаря небольшому сопротивлению, встроенному в рулевое управление на скоростях открытой дороги, автомобиль с меньшей вероятностью будет метаться из-за чрезмерной коррекции водителем.

Этот тип системы теперь можно запрограммировать для поддержки активных систем безопасности транспортного средства, таких как Lane Keep Assist (разные производители используют разные соглашения об именах), где камера или лазер распознают дорожную разметку, так что, когда транспортное средство смещается с Полоса движения активируется рулевое управление, чтобы вернуть автомобиль в полосу движения.

Теперь с EPS доступны и другие более тонкие функции.К ним относится контроль развала, чтобы удерживать автомобиль против развала без ведома водителя, поскольку рулевое колесо требует меньше усилий для удержания (против развала дороги). Также возможно гасить колебания, которые движутся вверх по рулевой колонке (вызванные неровностями и выбоинами), с незначительными изменениями усилия рулевого управления, необходимого для удержания рулевого колеса в прямом положении.

Некоторые водители утверждают, что электронный усилитель руля менее чувствителен, чем старые гидравлические системы.Это зависит от нескольких факторов. Основным из них является базовая установка геометрии рулевого управления автомобиля (установка углов установки колес). Если базовые настройки неудовлетворительны, то программирование усилителя мощности для устранения этих недостатков будет затруднено, и в результате может получиться менее идеальное ощущение рулевого управления (то же самое можно сказать и о рулевом управлении с гидроусилителем).

Если базовая геометрия рулевого управления правильная, то величина усиления рулевого управления может быть бесступенчатой ​​и зависеть от скорости, с транспортными средствами, которые могут парковаться самостоятельно.

Где это закончится? Беспилотный автомобиль!

Ну, это совпадение; Системы, внедряемые в современные автомобили, которые в конечном итоге приведут к появлению беспилотных автомобилей, являются средствами автомобильных компаний для медленной подготовки водителей к автоматизированным транспортным средствам будущего.

Электроусилитель рулевого управления — Lixin Automotive Электрика и электроника


Электроусилитель рулевого управления — это система рулевого управления, обеспечивающая дополнительное усилие рулевого управления с помощью электродвигателя, прикрепленного к рулевому механизму.Это новейшая система рулевого управления без обычных деталей с гидроусилителем. EPS может оказать помощь в любое время даже без запуска двигателя, когда аккумуляторная батарея более 10В.

Преимуществами EPS являются низкое энергопотребление двигателя, поскольку двигатель работает только тогда, когда активировано реальное рулевое управление; может быть легко интегрирован в другую систему контроля безопасности, такую ​​как контроль устойчивости, контроль тяги. EPS подходит для гибридных и электромобилей.

На рынке представлено 4 различных типа EPS,

  1. Колонный, мотор закреплен на рулевой колонке сразу под рулевым колесом
  2. Pinon типа, мотор расположен под универсальным шарниром и над рулевым колесом коробка, непосредственно управляющая валом рулевой шестерни;
  3. Двойная шестерня, электродвигатель, установленный на рулевой рейке, и двигатель приводит в действие другую шестерню;
  4. Параксиальный тип.Электродвигатель является частью рулевой рейки или отдельным двигателем, прикрепленным к рейке с помощью рециркулирующей шариковой передачи или зубчатого ремня для привода рейки. Система отличается высокой эффективностью и низким коэффициентом трения.
Тип колонны
Тип шестерни
Двойная шестерня
Приосевой тип

1, Двигатель и управление
Двигатель, используемый в EPS, может быть обычный щеточный двигатель постоянного тока.Принцип действия двигателя постоянного тока такой же, как и у автомобильного стартера, однако внутренняя структура будет отличаться. У них есть щетки, коммутатор, ротор, катушки и магнитное поле. Мотор

EPS должен вращаться в двух направлениях, так как нам нужно поворачивать автомобили влево и вправо. Это легко сделать, поскольку мы просто меняем полярность источника питания.

Цепь управления показана на левой принципиальной схеме. Четыре полевых МОП-транзистора управляют вращением двигателя. Входами ЭБУ являются датчик крутящего момента рулевого управления, датчик угла поворота рулевого колеса, датчик скорости автомобиля, а также напряжение аккумуляторной батареи и скорость рулевого управления.

Очень часто мы используем бесщеточные двигатели с EPS. Разница в схеме подключения — 3 провода для бесщеточного двигателя и 2 провода для щеточного двигателя.

Нам нужно как минимум 6 полевых МОП-транзисторов для включения трех катушек в правильной последовательности.

Принцип работы бесщеточного двигателя можно увидеть в следующей анимации:



2, Датчик крутящего момента в EPS

В автомобильной промышленности мы используем торсион, установленный в середине рулевого управления. колонка для определения крутящего момента, прикладываемого водителем к системе рулевого управления.Датчик крутящего момента прикреплен к рулевой колонке рядом с торсионом для преобразования крутящего момента в электрический сигнал. ЭБУ EPS использует сигнал для расчета мощности, необходимой двигателю.

Существуют разные методы определения крутящего момента, однако датчики на эффекте Холла и магниторезистивные датчики являются двумя распространенными типами. Узел датчика состоит из многополюсного магнитного кольца, закрепленного в середине торсиона; статор, изготовленный из мягкого ферромагнитного материала, состоит из двух частей, одна из которых установлена ​​со стороны входа, а другая — со стороны выходного вала; Внешняя часть — это концентратор потока и датчик холла.Во время работы поворот входного и выходного валов рулевого управления обеспечивает изменение магнитного поля, которое прямо пропорционально угловому перемещению, и может быть преобразовано линейным датчиком эффекта Холла. Сигнал отправляется в ЭБУ для дальнейшей обработки для управления микросхемой трехфразового драйвера.


VW использует датчик магнитного резистора для определения крутящего момента на рулевой колонке. Рулевая колонка и рулевой механизм соединены между собой торсионным стержнем, который является обычным в конструкции рулевого управления автомобилей.Магнитный ротор прикреплен к рулевой колонке у основания, а датчик магнитного сопротивления прикреплен к стороне рулевого механизма. Магнитный ротор и датчик находятся в одной плоскости. Если водитель поворачивает рулевую колонку, рулевая колонка и рулевой механизм перемещаются друг относительно друга и выдают электрический сигнал. Выходное напряжение датчика следует синусоидальной и косинусоидальной кривой при вращении магнита. Выходной электрический сигнал обрабатывается ЭБУ с помощью функции обратной тангенсации.
Toyota использует другой подход для измерения крутящего момента рулевой колонки, который представляет собой датчик крутящего момента индукционного типа от гибридного автомобиля Prius 2004 года выпуска. Он отличается от первого поколения, в котором используются две сенсорные площадки, расположенные слева и справа от выходного вала, прикрепленного к торсиону, и они находятся прямо на верхней части двигателя EPS. На каждой подушечке есть два пальца. При повороте рулевой колонки пальцы подушки сжимаются, и выходное напряжение датчика изменяется соответствующим образом.ЭБУ получает напряжение для управления двигателем. Датчик крутящего момента второго поколения в Toyota Prius состоит из трех колец обнаружения и двух катушек. Кольцо обнаружения 1 и 2 соединяется с входным валом, а кольцо 3 соединяется с выходным валом. Катушка на входной стороне — это катушка коррекции и катушка обнаружения на выходном валу. Индукция катушки обнаружения изменяется из-за движения входного и выходного валов (зубцов), потому что между ними находится торсионный стержень. Индуктивность пропорциональна вращательному движению, следовательно, определяется крутящий момент, приложенный к рулевому валу.
3, Датчик угла поворота рулевого колеса

VW использует фотоэлектрический датчик луча для определения угла поворота. Датчик угла поворота рулевого колеса расположен под рулевым колесом за спиральной пружиной подушки безопасности. Датчик состоит из двух колец: абсолютного и инкрементного. Все они разделены на пять сегментов, каждый по 72 градуса. Одна пара электрофотографических лучей используется для считывания показаний кольца инкремента, а шесть пар фотоэлектрических датчиков используются для считывания показаний абсолютного кольца. Они могут определять угол поворота до 1044 градусов.


4, EPS Рулевой механизм

Существует два основных типа механизма зацепления рулевого управления: один — шестерня для двигателя, установленного на рулевой колонке, вал шестерни или в качестве второй шестерни, другой тип — это рециркуляционная шаровая передача для зубчатого ремня и параллаксиального двигателя. Шариковая передача с рециркуляцией — это система, в которой цепь с шариками возвращается через канал, встроенный в гайку с рециркуляцией шариков.


5, пример EPS

6, видео на YouTube для EPS, который приводится в движение двигателем, установленным на шестерне

YouTube Video

для чего нужен евро и как он работает Как работает евро

Разберем подробно устройство электроусилителя руля (ЭУР), как наиболее совершенного представителя системы рулевого управления автомобиля.Разберемся, чем он отличается от электроусилителя, и раскроем перед водителем перспективы развития этих помощников рулевого управления.

Как и «гидрач» (гидроусилитель руля), ЭУР (электроусилитель руля) предназначен для создания дополнительного усилия на рулевом механизме, тем самым облегчая водителю управление автомобилем.

Про первый тип усилителей, напомним только, что его основным элементом является гидроцилиндр, на который действует специальная рабочая жидкость, накачиваемая насосом.

Гидроусилители имеют довольно долгую историю, чего нельзя сказать об электроусилителях, появившихся на арене автомобильной промышленности относительно недавно. Несмотря на это, по мнению экспертов, через пару лет ЭУР полностью вытеснит «гидрачи» из недр легковых автомобилей.

«Неужели они такие крутые?» — ты спрашиваешь. Разберемся, что к чему.

Устройство электроусилителя руля: где искать и как оно работает

Устройство рулевого управления с электроусилителем достаточно простое, его центральным элементом является электродвигатель, как правило, асинхронного типа.В зависимости от того, где установлен мотор, различают следующие схемы этого агрегата:

  • расположен на валу рулевого колеса;
  • находится на рулевой рейке.

Первый вариант типичен для небольших автомобилей, например, малолитражек и других компактных автомобилей. Им уже не нужно много усилий на руле, поэтому усилитель компактный и может располагаться прямо под рулем в салоне.

С более массивными автомобилями такая уловка не выйдет, и их ЭУР приводит в движение рулевую рейку с помощью дополнительной шестеренки или шарико-винтовой передачи.

Принцип работы электрического усилителя основан на гармоничном взаимодействии трех компонентов:

  • входных датчиков;
  • электронный блок управления;
  • исполнительное устройство.

Для того, чтобы ЭУР работал корректно, ему необходимо знать, как и где крутится руль, на какой скорости у машины и в каком режиме работает двигатель.

Эта информация передается в блок управления соответствующими датчиками.В зависимости от полученных данных он выдает команду на исполнительное устройство, которым является электродвигатель ЭУР.

Кстати, с появлением электрических усилителей у инженеров только появилось второе дыхание. Так, например, эти устройства позволили внедрить системы автоматической парковки, расширить функционал систем аварийного управления, удержания полосы движения и другие новомодные интеллектуальные технологии.

ГУР и ЭУР: кто лучше?

Пора вернуться к главному вопросу, озвученному в начале статьи: гидроусилитель или электроусилитель руля, что лучше? Одним из главных преимуществ ЭУР является его экономичность: в отличие от гидроусилителя руля, ему не нужно отбирать мощность от двигателя автомобиля (напомним, что насос гидроусилителя рулевого управления приводится в движение коленчатым валом).

Кроме этого, электроусилитель руля включается только при повороте руля, что тоже неплохо для силовой системы автомобиля.

Также важны малый вес и компактность этих устройств. И, конечно же, интеллектуальный потенциал ЭУР, о котором мы уже упоминали — на его основе легко создаются системы автоматического управления, вспомогательные устройства, а также другие перспективные беспилотные решения.

Но разве гидроусилитель руля плох? Конечно, нет.Во-первых, сложно создать ЭУР достаточной мощности для большегрузной и грузовой техники, поэтому «гидрачи» в этом случае незаменимы. Во-вторых, его ремонт обойдется дешевле, чем ремонт электроусилителя.

В целом, как мы видим, электрические усилители превосходят по ряду ключевых параметров аналоги с гидравлической системой, поэтому полный переход автомобилей с одного типа усилителя на другой — лишь вопрос времени.

На этом, дорогие наши читатели и подписчики, завершаем сегодняшний рассказ.

Исследуй автомобили вместе с нами! До скорого!

Легкость вождения — очень важный фактор безопасности вождения. На протяжении всей истории автомобильной промышленности инженеры работали над этой сложной задачей. И если принцип действия остался неизменным и представляет собой передачу вращательной силы рулевого колеса на передние колеса автомобиля с помощью реечного рулевого механизма, то техника реализации этого принципа существенно изменилась.Последним достижением в этой области является рулевое управление с электроусилителем.

Если гидроусилитель руля — уже хорошо известное устройство и используется производителями автомобилей более десятка лет, то EUR относительно молод. Рассмотрим принцип работы электроусилителя руля.

Начнем с устройства ЭУР. Он состоит из электродвигателя, механической зубчатой ​​передачи, датчика рулевого колеса, датчика крутящего момента рулевого управления и блока управления. Блок управления также получает данные о скорости автомобиля (от системы ABS) и частоте вращения коленчатого вала (частота вращения двигателя).На основе всех этих данных блок управления рассчитывает необходимое значение и полярность напряжения, подаваемого на электродвигатель. Электродвигатель, в свою очередь, посредством механической зубчатой ​​передачи (сервомеханизма) создает дополнительную силу, которая облегчает управление передними колесами. Эта сила может быть приложена как к рулевому валу, так и непосредственно к рулевой рейке. Конкретное устройство ЭУР также во многом зависит от класса автомобиля.

В небольших автомобилях, где не требуется больших усилий на рулевом колесе, он имеет небольшие размеры и крепится непосредственно на рулевой колонке.При этом, находясь практически внутри автомобиля, он защищен от пыли, грязи и влаги, что положительно сказывается на сроке службы данного устройства.
В автомобиле среднего класса используется другое размещение — непосредственно на рулевой рейке, на которую воздействует редуктор, создающий дополнительную вспомогательную силу.

Автомобили класса микроавтобусов и внедорожников из-за большого веса требуют значительных дополнительных усилий. Поэтому их структура несколько иная. По сути, это конструкция с параллельными осями, использующая зубчато-ременный привод и механизм «винт-гайка на циркулирующих шариках».И, конечно же, в случае поломки ЭУР управляемость авто сохранится. Только сделать это будет намного сложнее.

Основные режимы

Рулевое управление с электроусилителем имеет два основных режима. Они характеризуются скоростью автомобиля. В первом режиме при движении с малой скоростью, например, во время стоянки, когда требуется большая маневренность и рулевое колесо нужно повернуть в крайнее положение либо влево, либо вправо, ЭУР прикладывает максимальное усилие к рулевой механизм, обеспечивающий «легкий руль».В этом режиме можно крутить руль одним пальцем.

Напротив, при движении на высоких скоростях рулевое колесо становится «жестким», создавая эффект возврата колес в среднее положение. Это сделано для повышения безопасности движения.

Также есть режимы удержания автомобиля на дороге при сильном боковом ветре, при движении на колесах, которые имеют разную степень прокачки. Эти режимы достигаются благодаря специальным настройкам блока управления.На автомобилях бизнес и премиум-класса наличие евро позволяет реализовать опцию автоматической парковки.

Преимущества EUR

С экономической точки зрения главное преимущество EUR заключается в том, что использование электродвигателя устраняет необходимость снимать часть мощности с двигателя автомобиля.

Это позволяет сэкономить минимум пол-литра топлива на сто километров, в отличие от автомобиля с гидроусилителем руля. Надежность этой системы также является важным преимуществом.Нет необходимости постоянно проверять ремень и уровень жидкости ГУР.
Электроусилитель руля более информативен и обеспечивает лучшее соединение между водителем и дорогой. Наличие дополнительных режимов делает вождение более комфортным. В отличие от автомобиля с гидроусилителем руля, колеса можно удерживать в крайнем положении неограниченное время.

И, конечно же, компактность устройства также является одним из преимуществ ЭУР перед другими системами.

Недостатки EUR

На данный момент еще невозможно использовать EUR на большегрузных автомобилях, требующих больших усилий при повороте рулевого колеса.Для них гидроусилитель руля остается единственным и надежным вариантом.

Также следует отметить боязнь влаги. Вода и конденсат могут повредить предохранители и двигатель. К недостаткам можно отнести все еще высокую стоимость данной системы. В то же время он становится все более популярным и распространенным.

Видео «Что такое евро»

Посмотрев видео, вы узнаете, что такое евро и каковы его плюсы и минусы.

Поведение рулевого управления — возврат в нейтральное положение, реакция, информационное наполнение — зависит от конструкции и состояния системы рулевого управления, а также от типа усилителя рулевого управления.

Сегодня популярны два типа усилителей — гидравлический и электрический, у которых примерно одинаковое количество вентиляторов.

Электроусилитель руля — это электромеханическая система, в состав которой входят:

  • электродвигатель — синхронный или асинхронный;
  • Программируемый блок управления (ЭБУ)
  • — собирает показания датчиков и рассчитывает необходимое усилие;
  • Датчик крутящего момента
  • — оценивает величину крутящего момента на рулевом колесе. Установлен на концах торсиона в рулевом валу.Иногда оптический, магниторезистивный, индуктивный;
  • датчик угла поворота рулевого колеса;
  • Датчик механической передачи.

Как работает электроусилитель

Чем больше водитель поворачивает рулевое колесо, тем больше крутится торсион. Приложенная сила считывается датчиком крутящего момента. В то же время датчик угла поворота рулевого колеса считывает степень отклонения рулевого колеса от нейтрального положения, а датчик скорости сообщает скорость автомобиля. Эти данные отправляются в электронный блок управления, который рассчитывает усилие рулевого управления и передает ток необходимой силы на электродвигатель.

Например, вам нужно оставить парковочное место. При этом скорость автомобиля равна нулю, вы крутите руль интенсивно и на большой угол — ЭБУ считывает показания датчиков и подает больший ток на электродвигатель для преодоления сопротивления со стороны дороги и помочь вам повернуть колеса припаркованной машины.

Электроусилитель руля: достоинства и недостатки

Недостатки электрических усилителей обусловлены их конструкцией и расположением.Электроусилитель рулевого управления может быть встроен в рулевую колонку или интегрирован в рулевую рейку.

Рулевая колонка с электроусилителем

Электрический усилитель, встроенный в шину:

  • С червячным приводом. Электродвигатель расположен рядом с зубчатым сектором рейки и приводит в движение червячную передачу. Эти электроусилители имеют те же недостатки, что и встроенные в рулевую колонку, — потери инерции и трения. Поскольку агрегат интегрирован с рельсом, его сложно и дорого ремонтировать.
  • С двойным (параллельным) приводом. Электродвигатель расположен на противоположном от рулевого вала конце. Один привод — стандартный зубчатый сектор, как в любой стойке. Во втором приводе резьба на штоке действует как винт — вращение от электродвигателя передается через червячную передачу. В этом случае потери на трение из-за второго зубчатого сектора увеличиваются вдвое, поэтому ремонт такого ЭСР труднее и дороже.
  • Муфта вала.Самая удачная конструкция электрического усилителя. Вал рейки проходит непосредственно через электродвигатель, интегрированный с рулевым механизмом. Вместо червячной передачи в приводе используется шариковый подшипник — шарики передают вращение. Благодаря особой конструкции электродвигателя потери на трение и инерцию в такой системе рулевого управления с гидроусилителем минимальны, а информативность и усилие рулевого управления оптимальны.

Электроусилитель руля с параллельным приводом и червячной передачей

Усилитель электрической мощности с параллельным валомуфтом

Несмотря на сложность агрегата и имеющиеся недостатки, почти половина современных автомобилей оснащена электроусилителями.

Владельцы автомобилей с электроусилителем выделяют несколько существенных преимуществ:

  • Экономия топлива. ЭУР начинает работать только тогда, когда водитель поворачивает руль: приложенное к рулю усилие, а также сопротивление колес при повороте крутят торсион — это сигнал на включение усилителя. Когда рулевое колесо находится в нейтральном положении, электроусилитель руля не работает, не потребляет энергию и не отбирает мощность у двигателя — это позволяет экономить до 1 литра топлива на 100 км.
  • Хорошая реакция на рулевое управление. На высоких скоростях ЭУР работает точно, на малых — плавно. Блок управления получает информацию от нескольких датчиков и вычисляет силу на основе этой информации.
  • Возможность настройки дополнительных функций.
  • Компактность.
  • Простая конструкция: нет насоса, резервуара, шлангов и трубок, уплотнительных элементов, которые необходимо систематически менять.
  • Евро не требует обслуживания.

Наряду с развивающимися технологиями совершенствуются и электроусилители: разработчики устраняют проблемы в программной части, ищут оптимальные конструкции, способы расположения и взаимодействия узлов рулевого управления.С другой стороны, гидроусилитель руля более предсказуем и знаком большинству водителей, и поддерживать гидроусилитель руля не так уж и сложно.

2 декабря 2016

Сейчас сложно представить машину, в которой руль крутится с трудом, как это было в былые времена. Легким движением рук водитель управляет современным автомобилем, так как вращать колеса помогает специальный усилитель, управляемый гидравликой (ГУР) или электродвигателем (ЭУР). Потенциальному автолюбителю важно понимать, что лучше — электрический или гидроусилитель руля, чтобы выбрать подходящий тип привода при покупке автомобиля.

Принцип работы гидроусилителя руля и гидроусилителя руля

Рулевая колонка с гидроусилителем появилась в прошлом веке и изначально устанавливалась на грузовые автомобили. В 80-х он перешел на легковые автомобили, где служит верой и правдой по сей день. На данный момент около 60% новых машин оснащены гидравликой. … Электроусилители были введены позже и начали широко применяться после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок.

Чтобы увидеть разницу между одним гидроусилителем руля и другим, нужно рассмотреть принцип работы обоих механизмов.ГУР — довольно сложный агрегат, состоящий из нескольких отдельных элементов:

  • Насос, соединенный ременной передачей с коленчатым валом двигателя;
  • расширительный бачок для гидравлической жидкости;
  • поршень установлен в рулевой рейке;
  • гидрораспределитель, задающий направление движения поршня.

Перечисленные элементы соединены металлическими трубками с циркулирующей жидкостью. Его задача — в нужный момент передать давление, создаваемое насосом, на поршень, который толкает вал рейки и таким образом помогает вращать колеса машины.В целом гидроусилитель руля работает так:

  1. После запуска двигателя насос, вращаемый коленчатым валом, создает давление в системе. Пока вы не прикасаетесь к рулю, избыточное давление сбрасывается в расширительный бачок.
  2. Когда вы пытаетесь повернуть рулевое колесо, распределитель, установленный на его валу, открывает желаемую линию и направляет жидкость в одну из камер, расположенных справа или слева от поршня.
  3. Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно со штоком, прикрепленным к поворотному кулаку переднего колеса.
  4. Если рулевое колесо повернуть в другую сторону, распределитель заблокирует первую линию и откроет вторую, давление в другой камере будет расти, и поршень будет двигаться в противоположном направлении.

Чем сильнее и сильнее вы поворачиваете рулевое колесо, тем большее давление передается на одну из камер и тем большее усилие прилагается для поворота колес. Система реагирует только на вращение главного вала и при движении по прямой или на стоянке с работающим двигателем продолжает работать, но не влияет на рельс.

Разница между электроусилителем рулевого управления и усилителем рулевого управления заключается в перемещении вала рейки электродвигателем, управляемым отдельным электронным блоком (ЭБУ). Алгоритм работы следующий:

  1. После запуска двигателя на блок управления подается напряжение, но ЭУР остается неактивной.
  2. Малейший поворот руля фиксируется специальным датчиком, который передает импульс на ЭБУ.
  3. По сигналу датчика контроллер дает команду электродвигателю повернуть рулевой вал в ту или иную сторону с помощью зубчатой ​​передачи.

Скорость вращения вала электродвигателя и мощность усиления определяются с помощью второго датчика кручения, который поворачивается при резком повороте рулевого колеса.

Плюсы и минусы разных усилителей

Использование гидравлики для облегчения вождения обусловлено следующими преимуществами усилителя рулевого управления:

  • снижение себестоимости продукции, что влияет на конечную цену новой машины;
  • от гидроусилителя можно получить большую мощность, что позволяет использовать его в грузовиках и микроавтобусах любой грузоподъемности;
  • надежная конструкция, проверенная годами эксплуатации.

Основным недостатком гидравлической системы является необходимость контроля уровня жидкости и периодического обслуживания. Необходимо следить за тем, чтобы сальники поршневого механизма, распределителя и помпы не протекали, вовремя менять и натягивать ремень, смазывать подшипники.

Остальные минусы не столь значительны:

  1. Подкачивающий насос работает непрерывно, пока включен двигатель. Это увеличивает расход топлива.
  2. Чтобы давление масла в магистралях не превышало критической отметки, нельзя держать руль повернутым в крайнее положение более 5 секунд.
  3. На бюджетных моделях автомобилей рулевое колесо, усиленное гидроусилителем руля, на большой скорости становится «пустым».

В отличие от гидравлики, ЭУР имеет следующие преимущества:

  • электродвигатель и блок управления с датчиком не нуждаются в осмотрах и обслуживании;
  • — габариты агрегата намного меньше, поэтому в небольших автомобилях он умещается за приборной панелью;
  • система не потребляет электроэнергию без надобности, что означает, что она не потребляет лишнее топливо;
  • рулевое колесо можно удерживать в любом положении сколь угодно долго.

Еще одной особенностью электроусилителя руля является возможность изменения рабочих настроек в зависимости от условий движения и искусственное создание «гравитации» в рулевом колесе на высокой скорости. Кроме того, ЭУР может самостоятельно «управлять» автомобилем при движении по прямой, что реализовано на многих автомобилях премиум-класса.

Слабая сторона электроусилителя — высокая цена … Причем, чем выше стоимость блока, тем дороже будет его ремонт, а зачастую вышедший из строя ЭУР приходится менять целиком.

Второй недостаток — малая мощность привода, поэтому такие усилители не устанавливаются на большегрузные автомобили и микроавтобусы.

Какой усилитель выбрать?

Практика показывает, что оба привода достаточно надежны в работе, хотя сторонники электрических усилителей утверждают обратное. Даже в бюджетных автомобилях гидравлика без проблем обслуживает 100-150 тыс. Км, а в случае поломки ремонтируется в любом автосервисе. Неисправности ЭУР часто приводят к замене механизма, так как в большинстве автомобилей агрегат не подлежит восстановлению.

С другой стороны, электропривод не мешает движению после отказа, как это делает гидроусилитель руля, который можно «нейтрализовать» только выключением насоса.

Поэтому, выбирая гидроусилитель руля или электроусилитель руля, руководствуйтесь соображениями целесообразности. Например, лучше покупать автомобиль эконом-класса с гидроусилителем, а автомобиль бизнес- и премиум-класса — с электрическим.

Владельцы отечественных автомобилей отмечают случаи, когда электроусилитель из-за неисправности электроники пытался «рулить» вместо водителя, хотя такие моменты крайне редки.Однако система ESD постоянно совершенствуется и вытесняет гидравлику с рынка из-за более удачной и простой конструкции.

Усилитель руля необходим, чтобы водителю было легче поворачивать рулевое колесо во время движения. Рулевое управление с электроусилителем компенсирует приложенные силы, создавая дополнительный крутящий момент, который позволяет вращать рулевое колесо, стоя на месте.

Несмотря на то, что большинство современных автомобилей имеют гидроусилитель, чем дальше идет автомобилестроение, тем чаще на автомобиле можно встретить электроусилитель руля.

По сравнению с гидравлическим, электрическое устройство имеет следующие преимущества:

  • Легко настраивается: все делается с помощью компьютера.
  • Рулевое колесо более информативно для водителя.
  • Гидравлики как таковой нет, что обеспечивает высокую надежность.
  • Вращение рулевого колеса потребляет меньше энергии автомобиля и расходует меньше топлива.

Электроусилитель руля имеет еще одно важное преимущество перед гидравлической системой — возможность создавать различные системы безопасности: курсовую устойчивость, автоматическое рулевое управление, ассистент съезда с полосы движения и т. Д.

А теперь подробнее рассмотрим принцип работы электроусилителя руля.

Устройство механизма

ЭУР может иметь устройство с разными вариантами компоновки:

  1. В механизме есть рулевая рейка, воспринимающая усилие.
  2. Электродвигатель передает усилие на рулевой вал.

Чаще всего в автомобилях применяется ЭУР с рейкой. Имеется конструкция механизма параллельного привода, в котором используются две шестерни.Классическая конструкция рельсов включает в себя электродвигатель, механическую трансмиссию и бортовой компьютер, который всем этим управляет. Технически устройство объединяет механическую и электрическую части в единое целое. Принцип работы электроусилителя руля основан на работе асинхронного электродвигателя.

Принцип действия

Внутри блока необходима механическая трансмиссия для передачи усилия, создаваемого ЭУР, на рулевую рейку.Внутри электрического компонента одна шестерня передает усилие от механизма на колесо, а другая — от электродвигателя усилителя. Устройство здесь такое, что на стойке есть специальные выступы и зубья, которые затем приводят в движение колеса машины. Если же в вашем автомобиле используется ЭУР с параллельным приводом, что тоже часто бывает, то здесь крутящий момент передается с помощью ремня и винтового механизма. Здесь все немного сложнее с технической точки зрения, но от этого не менее надежно.

Помимо всего этого, важно отметить, что есть еще электронные датчики. Устройство электроники основано на работе двух датчиков: угла поворота рулевого колеса и датчика крутящего момента на валу рулевого колеса. Электроусилитель руля, кроме того, также использует информацию от системы ABS и бортового компьютера. Обработав полученную информацию, система анализирует происходящее и определяет, как воздействовать на руль.

Режимы работы усилителя

ЭУР может выполнять свою работу в следующих режимах:

  • Вращение рулевого колеса в нормальных условиях.
  • Езда на малой скорости.
  • Рулевое управление на высоких скоростях.
  • Держать руль ровно.

На основании данных, полученных от датчиков и вспомогательных систем, усилитель решает, насколько увеличить крутящий момент на валу рулевой рейки. Крутящий момент передается на механизм через специальный торсион. Величина этого момента измеряется по показаниям датчиков, о которых мы говорили выше.

Бортовой компьютер подает на руль определенный крутящий момент, так как в разных ситуациях требуется разная величина.В зависимости от необходимости электродвигатель увеличивает или уменьшает силу тока, которая отражается в силе, приложенной к рулевому колесу. Из этого следует, что вращение колес осуществляется за счет суммарного усилия электродвигателя и мышечной силы человека.

Когда водитель паркуется и ему нужно повернуть колеса на месте, электродвигатель увеличивает силу тока, увеличивая крутящий момент. Максимальный крутящий момент соответствует легкости вращения рулевого колеса.Этот режим называется нормальным. Если машина едет очень быстро и водителю нужно только перестроиться с полосы на полосу, чтобы повернуть в направлении движения, то устройство не увеличивает крутящий момент, и водитель практически вручную вращает рулевое колесо. Минимальное усилие электродвигателя на высокой скорости необходимо для безопасности движения. Слишком чувствительное рулевое колесо может привести к падению в кювет.

Работа в городском режиме

Когда водитель большую часть времени ездит по городу, будет удобнее, если рулевое колесо автоматически вернется в прямое положение после поворота.Так называемый активный возврат колес значительно облегчает управление автомобилем при интенсивном маневрировании. Если вам предстоит долгое время ехать по прямой, здесь поможет функция стабилизации. Он может автоматически поддерживать колеса в прямом положении — это важно в случае неправильного развала схождения или бокового ветра.

Часто электрические усилители, специально разработанные для переднеприводных автомобилей, имеют программу, которая компенсирует смещение автомобиля, если установлены приводные валы разной длины.В современных автомобилях электрик работает независимо от водителя — она ​​рулит и возвращает колеса, помогает правильно припарковаться.

Электроусилитель руля: плюсы и минусы

Системы рулевого управления с электроусилителем практически полностью заменили обычные гидравлические системы в современных автомобилях.

От обычных автомобилей, таких как Suzuki Swift, до легендарного спортивного автомобиля Porsche 911 — это технология, которая быстро отправляет гидравлические системы в учебники истории.

Но что автопроизводители видят в системах рулевого управления с электроусилителем и почему это важно для автомобилей завтрашнего дня?

5

Что это и как работает?

Там, где в гидроусилителях рулевого управления используется жидкость под давлением, разделенная между двумя камерами в полости рулевого механизма, чтобы обеспечить поддержку рулевого управления, в большинстве электрических установок используется электродвигатель, установленный сбоку от рулевой рейки, который приводит в действие шариковинтовый механизм, который зацепляет спиральный разрез. снаружи рулевой рейки.

Датчик крутящего момента, подключенный к рулевому валу, управляет компьютером, который затем сообщает этому механизму, когда следует задействовать, и обеспечивает поддержку рулевого управления.

Плюсы

В большинстве случаев рулевое управление с электроусилителем намного легче в использовании, чем гидравлические системы старой школы, а это означает, что для поворота колеса требуется меньше мускулов.

Эта положительная черта обычно проявляется на низких скоростях, например, при парковке.

Тем не менее, некоторые автомобили с гидроусилителем рулевого управления были оснащены регулируемыми вспомогательными системами для достижения того же результата.

5

Электрические системы также имеют преимущество в отношении физического веса, поскольку их гораздо более простая настройка снижает вес по сравнению с передней осью.

Еще одним положительным моментом в электрических установках является незначительно повышенная экономия топлива.

Это связано с тем, что гидравлические системы работают через насос с ременным приводом, перемещая гидравлическую жидкость в рулевом механизме. Это создает дополнительную нагрузку на двигатель, чего электрические установки делают гораздо меньше.

Когда дело доходит до автомобилей с высокими характеристиками, электроусилитель рулевого управления обеспечивает большую гибкость рулевого управления с возможностью использования, например, спортивного режима, чтобы сделать рулевое управление более тяжелым, и режима комфорта, чтобы чувствовать себя легче в городе.

Минусы

Главный недостаток, который проистекает из использования электрической системы — и тот, который в основном будет проблемой для любителей вождения, — это слабое ощущение рулевого управления.

Поскольку механическое соединение с рулевой рейкой приглушено, меньше обратной связи от дороги передается водителю через рулевое колесо, хотя это не остановило некоторых производителей от создания систем, передающих искусственную обратную связь.

Рулевое управление с электроусилителем также может быть менее предсказуемым, чем рулевое управление с гидроусилителем, когда система плохо откалибрована, что приводит к тому, что некоторые электрические установки кажутся менее линейными, чем гидравлические системы.

5

Почему это важно?

Электроусилитель рулевого управления, которого может не хватать в плане ощущения рулевого управления, привлекателен для автопроизводителей благодаря экономии топлива и веса.

Однако эти системы необходимы для улучшения автономных технологий, которые внедряются в современные автомобили.

От парковки с радиолокационным наведением до полуавтономных режимов движения, которые в настоящее время демонстрируются в ранних формах некоторых высококлассных автомобилей, электроусилитель руля необходим всем, поскольку компьютер автомобиля должен иметь возможность управлять самим рулевым управлением, чтобы выполнять эти операции.

5

Помимо автоматического поворота автомобиля на парковочное место, будущие приложения включают управление автомобилем в последний момент перед столкновением, чтобы обеспечить максимальную защиту защитной ячейки.

Что еще более важно, в будущем, когда на дорогах будут ездить полностью автономные автомобили, автопроизводители смогут вообще снимать рулевое колесо.

(PDF) Эксперимент с системой электроусилителя рулевого управления (EPS) автомобиля

Диаметр поворота автомобиля — это диаметр окружности, описываемой внешними колесами при

при включении полной блокировки.Не существует точной и быстрой формулы для расчета диаметра поворота. Если радиус окружности

рассматривается как T

r

, уравнение может быть выражено как





! 

«# $$%  &  $

’ ($ ) $  $$  ‘)% $!

! (4)

2)

Рейка и шестерня: 99% систем рулевого управления автомобиля состоят из тех же трех или четырех компонентов

.Система рулевого управления имеет рулевое колесо, которое соединено с рулевым рычагом с помощью шестерни

, которая перемещает рейку влево или вправо вдоль оси переднего колеса. Тяги

соединены с торцами Стеллажа с помощью шаров и муфт. Стяжные тяги предназначены для обеспечения возможности перемещения подвески

, а также для регулирования геометрии рулевого управления. Длина стяжной тяги

обычно может быть изменена для достижения этой другой геометрии.Реечное рулевое управление

помогает водителю точно контролировать положение колес. В зависимости от расположения электрического вспомогательного блока

вспомогательное усилие может передаваться на рулевой механизм с помощью ряда средств

, которые составляют:

ТАБЛИЦА I. G

EAR

M

ETHOD

Метод Таблица Метод головки колонки

Шестерня

Assist

Под приборной панелью

на рулевой колонке

Мотор> червячная передача> колонка

вал> шестерня

На рулевой рейке

ведущая шестерня

Мотор> шестерня поезд> шестерня

вал

Стойка

помощь

На рулевой рейке Двигатель> шариковый винт> вал рейки

На второй шестерне на

рулевой рейке

Двигатель> планетарный редуктор>

другая шестерня вала> реечный вал

Существует пара различных типов рулевых механизмов.Наиболее распространены реечная шестерня и циркуляционный шар

. Реечная шестерня выполняет следующие две функции:

• Она преобразует вращательное движение рулевого колеса в линейное движение, необходимое для вращения колес

.

• Обеспечивает понижающую передачу, что облегчает поворот колес.

На рисунке 7 (b) показан пример реечной системы, а также увеличенный разрез самой рулевой рейки

.

3)

Селение шестерен, подшипников, колес и силового агрегата: шестерни — это элементы машин, используемые для передачи вращательного движения двум валам, как правило, с постоянным передаточным числом.Шестерня — это самая маленькая шестерня

, а большая шестерня называется шестерней. Обычно шестерни могут изменять скорость вращения, передавать вращательное движение

на параллельный вал, а также могут передавать вращательное движение от одной оси к другой под любым углом

. Цилиндрическая зубчатая передача — это простейший тип зубчатого колеса, который обычно используется для передачи

вращательного движения между параллельными валами.

(a) Цилиндрические шестерни (b) Шарикоподшипник (c) Колесо (d) Автомобильный аккумулятор 12 В

Рисунок 8.Подбор шестерен, подшипников, источников питания и колес.

Подшипники уменьшают трение, обеспечивая гладкие металлические шарики или ролики, а также гладкую внутреннюю и внешнюю металлическую поверхность

, по которой шарики катятся. Эти шарики или ролики несут нагрузку, позволяя устройству

вращаться плавно. Шариковые подшипники, как показано на рисунке 8 (b), вероятно, являются наиболее распространенным типом подшипников

. Эти подшипники могут выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки, и обычно используются в приложениях

, где нагрузка относительно невелика.

В шарикоподшипнике нагрузка передается от внешнего кольца к шару и от шара к внутреннему кольцу

. Поскольку мяч является сферой, он контактирует с внутренней и внешней дорожкой только в очень маленькой точке,

, что помогает ему вращаться очень плавно. Но это также означает, что площадь контакта

, удерживающая эту нагрузку, не так велика, поэтому при перегрузке подшипника шарики могут деформироваться или сдавить, что приведет к повреждению подшипника

.

4946 Машиностроение и аэрокосмическая промышленность

Принципы работы систем EPS

До широкого использования гидроусилителя рулевого управления в автотранспортных средствах вождение требовало значительно больших физических усилий со стороны водителя. Это было связано с полностью механической системой рулевого управления, которая состояла из рулевого колеса, колонки, соединенной с промежуточным рулевым валом, и рулевой рейки, которая поворачивала колеса. Поворот автомобиля был полностью основан на человеческих усилиях.Ситуация изменилась в 1950-х годах, когда компания Chrysler представила автомобильному миру концепцию гидроусилителя рулевого управления под торговой маркой «hydraguide». Хотя до революционных датчиков рулевого управления и электроусилителя руля (EPS) еще остались десятилетия.

Недостатки гидроусилителя руля

Гидравлика легла в основу первых принципов рулевого управления с гидроусилителем, установив гидроцилиндр между колонкой и рулевой рейкой. Этот плунжер сдвигается влево или вправо в зависимости от положения регулирующего клапана, соединенного с рулевым валом.Давление создавалось насосом, приводимым в действие дополнительным ремнем двигателя. Несмотря на то, что гидроэнергетические системы являются неотъемлемой частью автомобильного сектора, они не являются самым экономичным методом увеличения усилия человека, выполняемого рулевым управлением.

Как работают системы EPS?

Системы

EPS обладают рядом преимуществ по сравнению как с чисто гидравлическими, так и с гибридными системами рулевого управления без вспомогательного усилителя. Вместо двигателя с приводом от двигателя в системах EPS используется электродвигатель с рядом датчиков рулевого управления для динамического рулевого управления без паразитной потери характеристик двигателя.Датчики рулевого управления в системе EPS определяют как положение, так и уровни крутящего момента, прикладываемого к колонке, когда водитель поворачивает колесо, и программное обеспечение преобразует эти сигналы в соответствующий выходной сигнал через двигатель. Это более динамичный и энергоэффективный метод вспомогательного рулевого управления.

Датчики рулевого управления, используемые в системах EPS

Три основных типа датчиков рулевого управления обеспечивают этот выдающийся уровень производительности: датчики положения рулевого управления, датчики крутящего момента рулевого управления и датчики рулевого управления, которые предлагают комбинацию обоих.

Двумя ключевыми входными данными водителя, которые отслеживают эти датчики рулевого управления, являются угол поворота рулевого колеса и величина усилия, прилагаемого к повороту. После оценки этих входных сигналов электроника двигателя алгоритмически генерирует ответный выходной сигнал, обеспечивая интуитивно отзывчивое вспомогательное рулевое управление. Широкий спектр этих интегрированных датчиков рулевого управления доступен для все более разнообразной глобальной автомобильной промышленности.

Датчики рулевого управления от TT Electronics

TT Electronics — мировой лидер в производстве и поставке датчиков рулевого управления для меняющегося рынка.Мы постоянно совершенствуем давно зарекомендовавшие себя системы, помогая инженерам разрабатывать более динамичные и эффективные автомобили, чем когда-либо прежде. Наш широкий ассортимент датчиков рулевого управления охватывает как магнитные, так и контактные технологии с углами поворота от 360 до 900 °. Каждый из них компактен, с ограниченным количеством проводов для поддержания малого форм-фактора, который оказался неотъемлемой частью успеха современных систем EPS.

Синфазные дроссели от TT Electronics идеально подходят для шумоподавления в автомобилях EPS

Если вы хотите узнать больше о нашем ассортименте датчиков рулевого управления или у вас есть вопросы об использовании нашей продукции в автомобилях, таких как электрические и гибридные электромобили (EV / HEV), дизельные и бензиновые автомобили, тяжелая промышленность и военные автомобили, просто свяжитесь с член команды сегодня.

Общие сведения о системе гидроусилителя рулевого управления

Вы когда-нибудь задумывались, как рулевое управление вашего автомобиля контролирует все движение? Возможно, вы знали, что рулевой механизм, который мы используем в последнее время, называется гидроусилителем рулевого управления и бывает двух типов: электрический и гидравлический. Благодаря механизму рулевого управления с гидроусилителем водитель может контролировать направление своего автомобиля, прикладывая минимальное усилие на рулевом колесе, и в то же время он дает водителю соответствующее ощущение дороги. Большая осевая масса, увеличенное поперечное сечение шин и передний привод большинства легковых автомобилей сделали рулевое управление с усилителем необходимым элементом безопасности каждого транспортного средства.

Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) и Система рулевого управления с гидроусилителем (HPAS) — это два важных типа системы рулевого управления с усилителем . . Среди них в автомобильной промышленности широко используется гидроусилитель рулевого управления из-за простоты управления и устойчивости. В системе HPAS он добавляет определенный крутящий момент к приложенному крутящему моменту и снижает усилие при вращении колеса автомобиля. Адаптировав рулевое управление с гидроусилителем, вы можете плавно и комфортно маневрировать автомобилем независимо от его размера и веса.Системы EPAS более энергоэффективны, чем гидравлическая система рулевого управления, но применяются только в автомобилях малого и среднего размера. Кроме того, системы рулевого управления с электронным усилителем меньше и легче гидравлических. Понимание общих деталей, относящихся к широко используемой и популярной системе рулевого управления с гидроусилителем, поможет устранять неисправности и обслуживать систему для снижения дорогостоящих повреждений. Мы можем обсудить более подробную информацию о системе HPAS здесь.

Обычно в системе HPAS используется реечный приводной механизм с насосом с постоянным расходом.Этот метод обеспечивает меньший вес и точный контроль над транспортным средством. Еще один механизм управления водителем, который в настоящее время используется в системе HPAS, — это рулевой редуктор. Этот механизм отличается высокой прочностью и рассчитан на грубое использование. Таким образом, внедорожники и грузовики используют этот механизм управления водителем рулевого механизма.

Также читайте: Как работают антиблокировочные тормоза

Рабочий гидроусилитель руля

Гидравлическая система рулевого управления с усилителем представляет собой замкнутую систему, в которой используются гидравлические жидкости под давлением для изменения угла поворота передних колес в зависимости от угла поворота рулевого колеса.Он содержит гидравлический насос, приводимый в движение ремнем, клапаны, цилиндр, резервуар и механизм управления приводом (реечные и шестеренные / рулевые редукторы).

Здесь мы можем обсудить работу гидравлической системы с использованием механизма управления реечным приводом. Рейка — это металлический стержень, соединенный между передними колесами, а шестерня — это небольшая шестерня с зубьями, размещенными внутри корпуса. Шестерня находится в зацеплении с рейкой для обеспечения точного рулевого управления. Реечное рулевое управление преобразует вращательное движение рулевого колеса в поступательное движение передних колес.Также он обеспечивает редуктор.

Оба передних колеса соединены со стойкой двумя отдельными стяжными шпильками на каждом конце. Рулевое колесо и шестерня соединены вместе с рулевым валом, и вращение рулевого колеса будет перемещать рейку в желаемом направлении. Это движение поможет повернуть колеса автомобиля.
Выше приведены основные рабочие операции реечного рулевого управления.

Как работает гидравлика в этой системе рулевого управления с усилителем?


Когда водитель вращает рулевое колесо, ремень и шкив двигателя вытягивают жидкость из резервуара в насос.Гидравлический насос создает давление в этой жидкости и выпускает ее по трубопроводам гидравлической жидкости к стойке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.