Активный усилитель руля


Активный усилитель руля - принцип работы, устройство, назначение

Активный усилитель руля — AFS (Active Front Steering). Данный усилитель можно увидеть на многих автомобилях Volkswagen, в особенности на самом знаменитом народном автомобиле — Golf 7.

 

Система управления AFS в настоящее время устанавливается на множество современных автомобилях. Преимущества данной системы в том, что активный усилитель руля обеспечивает большую безопасность при вождении и комфорт. В целом она предназначена для:

 

- изменения передаточного отношения рулевого механизма, в зависимости от скорости движения;

- корректирование угла поворота передних колес при прохождении поворотов или торможении на скользкой поверхности.

 

Также можно сказать, что общее устройство не очень сложное, система состоит из двух устройств:

 

- системы управления;

- планетарный редуктор.

 

Схема системы активного рулевого управления

 

Для изменения скорости вращения рулевого вала используется планетарный редуктор. Его устанавливают на рулевом валу. Редуктор состоит из: солнечную шестерню, блок сателлитов и коронную шестерню. На входе рулевой вал соединяется с солнечной шестерней, а на выходе с блоком сателлитов.

 

Эпициклическая шестерня (коронная) обладает возможностью вращения. Передаточное число планетарного редуктора равно единице, если шестерня неподвижна, в таком случае рулевой вал передает вращение на прямую. Для регулировки передаточного числа, как раз и используется эпициклическая шестерня, при её вращении в одну или другую сторону, можно уменьшить или увеличить передаточное число планетарной передачи, благодаря чему изменяется передаточное отношение рулевого механизма. Вращение шестерни, для изменения передаточного числа в ту или иную сторону, обеспечивает электродвигатель, который соединен с её внешней стороной по средством червячной передачи.

 

Для реализации всех функций, используется система управления, это электронная система и она включает в себя:

 

- входные датчики;

- электронный блок управления;

- исполнительные устройства.

 

Входные датчики, как и в любой другой системе, предназначены для считывания параметров, которые уже будут преобразованы в электрические сигналы. Сигналы передаются в электронный блок управления, что позволяет исполнительным устройствам обеспечивать работу всей системы. Система AFS включает в себя следующие датчики:

 

- датчик положения электродвигателя;

- датчик суммарного угла поворота;

- датчик угла поворота рулевого колеса;

- датчики динамической стабилизации (скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и вертикального ускорения).

 

Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков. С помощью заложенного в него алгоритма работы он обрабатывает считываемую информацию с датчиков и таким образом обеспечивает работу исполнительных устройств. Также электронный блок управления связан с блоками управления других систем:

 

- системы Servotronic;

- системы динамической стабилизации DSC;

- системы управления двигателем;

- системы доступа автомобиля.

 

Исполнительный механизм системы AFS являются:

 

- электродвигатель;

- сигнальная лампа на панели приборов.

 

Электродвигатель имеет аварийный электромагнитный фиксатор, который блокирует червячную передачу. В исходном положении передача заблокирована. Как только подается ток на электродвигатель, срабатывает электромагнит и фиксатор, преодолевая усилия пружины освобождает ротор электродвигателя. Когда обнаруживается неисправность, ток автоматически прекращает свою подачу на электродвигатель и червячная передача блокируется. А сами неисправности сигнализируются с помощью сигнальной лампы.

 

Принцип работы активного рулевого управления

 

При обнаружении запуска двигателя, система AFS начинает работать. Вся работа системы вращается вокруг изменения передаточного числа рулевого механизма в зависимости от скорости и условий движения.

 

При низкой скорости движения и маневрировании, датчик угла поворота рулевого колеса передает данные электронному блоку управления, который в свою очередь включает электродвигатель. В свою очередь электродвигатель через червячную пару передает вращение на эпициклическую шестерню планетарного редуктора. Самая главная функций эпициклической шестерни — изменение передаточного отношение, которое может достигать 1:10 при максимальной скорости вращения в определенном направлении. При этом руль становится острым, а углы поворота влево и вправо до упора уменьшаются, благодаря чему достигается больший комфорт в управлении.

 

При росте скорости движения, электродвигатель вращается медленней и передаточное отношение рулевого механизма уменьшается. В конечном итоге, электродвигатель прекращает свое вращение, это происходит на скорости в 180-200 км/ч, а усилие от рулевого колеса передает напрямую на рулевой механизм.

 

При дальнейшем росте скорости, двигатель снова включается, но вращается уже в обратном направлении, это позволяет на высоких скоростях уменьшить отношение передаточного числа рулевого механизма, что опять придает оптимальное и комфортное управление. При больших скоростях, отношение передаточного числа может достигать 1:20, при этом руль наименее острый, что позволяет увеличить углы наклона влево и вправо. Все это обеспечивает более удобное и безопасное маневрирование на больших скоростях.

 

Если вдруг при повороте, будет зафиксирована избыточная поворачеваемость (потеря сцепления задних колес с поверхностью), то система динамической стабилизации DSC автоматически корректирует углы повороты передних колес. Также система стабилизирует движения автомобиля на скользкой дороге или при торможении.


 

mir-volkswagen.ru

Активный усилитель руля автомобиля: можно ли доверять?

Снова рад видеть вас, мои уважаемые читатели! Мы с вами знаем, насколько стремительно развивается современный автопром, особенно в части всевозможной электроники. Среди множества высокотехнологичных приблуд, устанавливаемых на транспортные средства, зародилось отдельное направление — активный усилитель руля автомобиля.

Производителями придумана масса технологий, упрощающих руление, и одной из них мы уделим внимание в этой статье.

Итак, просим любить и жаловать — система активного рулевого управления AFS.

Активный усилитель руля: история и суть изобретения

Надо сказать, что испробовать все прелести данной технологии могут лишь счастливые обладатели автомобилей марки BMW, выпущенных после 2003 года. Суть её состоит в том, чтобы менять реакцию колёс на вращение руля в зависимости от скорости машины.

Так, к примеру, если вы решили припарковаться в сложном для этого месте, Вам не придётся крутить баранкой по нескольку оборотов, чтобы вывернуть колёса – электроника отследит скорость, и передаточное число рулевого механизма снизится до минимума.

На больших скоростях такая реакция наоборот вызывает дискомфорт и даже опасна, поэтому передаточное число увеличивается, и машина реагирует на руль более плавно.

Система AFS была разработана двумя столпами автомобильной электроники и компонентов – компаниями Bosch и ZF. Патент на изобретение, лежащее в основе активного рулевого управления, был выкуплен ими ещё в 1990 году, а полноценные работы над серийным внедрением технологии начались лишь 7 лет спустя.

Как мы уже вспоминали, в серию AFS пошла в 2003 году и с этого момента является одной из фирменных «фишек» баварских автомобилей.

Активный усилитель руля. Устройство

Вы, наверное, думаете, что система активного рулевого управления очень сложна? На самом деле это не так, и принцип её работы довольно прост. Ключевыми элементами AFS являются:

Конструктивно данная технология неразрывно связана с механизмом рулевого управления. В целом всё выглядит так: в разрез рулевого вала вмонтирован блок с планетарным редуктором, внутри которого находятся так называемые солнечная и эпициклическая шестерни, блок сателлитов и электродвигатель.

Все эти элементы работают сообща лишь для одной цели – менять передаточное число между рулём и колёсами.

Руководит процессом электронный блок управления на основе данных, поступающих от целой армии датчиков, а именно: датчика угла поворота руля, суммарного угла поворота механизма, положения электродвигателя, а также спидометра и датчиков системы динамической стабилизации.

Переварив всю информацию, блок управления посылает команду на исполнительный механизм, коим является электромотор планетарного редуктора, который вращает эпициклическую шестерню.

Именно от направления и частоты её вращения зависит передаточное число, ощущаемое нами как изменение остроты руля в зависимости от скорости автомобиля. Вот такая история.

//www.youtube.com/watch?time_continue=35&v=yfvbJMLG7hk

Похожие системы, меняющие чувствительность баранки есть и других автопроизводителей, например у Toyota — VGRS (Variable Gear Ratio Steering) , но работает она у японцев по иному принципу и это уже другая история.

На этом, друзья, разрешите подвести черту под этим рассказом. Не забывайте подписываться и следить за обновлениями нашего блога. Будет интересно!

auto-ru.ru

Что лучше — ГУР, ЭУР или ЭГУР? — журнал За рулем

Казалось бы, усилители рулевого управления делятся лишь на гидравлические и электрические. Однако у этого принципиального деления есть свои подвиды. Причем все они имеют эксплуатационные особенности и дарят различные ощущения при езде.

Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.

Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.

рулевое управление

При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.

При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.

Материалы по теме

Эталонная система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт — шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.

Увы, с массовым приходом привычных рулевых реек внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электрических усилителей (электродвигателей) добавились еще и паразитные моменты инерции. С тех пор инженеры с переменным успехом пытаются привить современным механизмам ту эталонную информативность, присущую легковым рулевым редукторам.

Классический гидравлический усилитель руля (ГУР)

Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал — рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.

Классический ГУР

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Материалы по теме

Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.

При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленят

www.zr.ru

🔧 Рулевое управление современного автомобиля. Принцип работы — DRIVE2

🎥 Не забываем смотреть видео, прикрепленные к посту, в которых вы узнаете о разных видах рулевого управления современных автомобилей 😉

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. В настоящее время рулевое управление современного автомобиля стало сложным, ведь механику заменила гидравлика и даже электроника. В данной статье мы рассмотрим принцип работы всех современных типов рулевого управления автомобиля.

🔎 Усилители рулевого управления

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и "винт — шариковая гайка — сектор". Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные "рейки".

принцип действия реечного механизма с гидроусилителемВспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без "закусываний" со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

🔎 Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример — рулевое управление "Сервотроник".

Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой "нахлебник" маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

🔎 Активное рулевое управление

Следующий шаг — так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.

Вероятно, вскоре системы активного рулевого управления пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам.

🔎 Электромеханические усилители рулевого управления

Электромеханические усилители рулевого управленияУспешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.

Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион — чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.

Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях.

🔎 Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire).

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса.

Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо "видеть", они смогут даже объезжать препятствия.

Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало. Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик — им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

Спасибо, что прочитали статью до конца 👍
Удачи на дорогах 😉

www.drive2.ru

Электроусилитель руля - принцип работы, устройство, назначение

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

 

- можно регулировать характеристики рулевого управления с большим удобством;

- большая информативность;

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

 

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

 

- система курсовой устойчивости;

- система автоматической парковки;

- система аварийного рулевого управления;

- система помощи движения по полосе.

 

Существует два варианта использования электроусилителя руля:

 

- усилия электродвигателя передается на вал рулевого колеса;

- усилие электродвигателя на рейку рулевого управления.

 

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

 

- с двумя шестернями;

- с параллельным приводом.

 

Электроусилитель руля состоит из следующих устройств:

 

- электродвигатель;

- механическая передача;

- система управления.

 

Схема электроусилителя рулевого управления с двумя шестернями

 

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

 

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

 

Схема электромеханического усилителя руля с параллельным приводом

 

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

 

 

Система управления включает в себя:

 

- входные датчики;

- электронный блок управления;

- исполнительное устройство.

 

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

 

Электронный блок управления

 

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

 

Сам электроусилитель может работать в нескольких режимах:

 

- обычные условия;

- малая скорость;

- большая скорость;

- активный возврат колес в среднее положение;

- поддержание среднего положения колес.

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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


 

mir-volkswagen.ru

Электроусилитель руля как работает. Но, несмотря на свои качества, ЭУР имеет и ряд минусов. Возможные режимы работы электроусилителя рулевого управления

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

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

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

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

Основные составные части. Принцип работы ЭУР

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

Итак, состоит электроусилитель из:

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

Исполнительный механизм

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

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

Блок управления

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

Датчики

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


Датчик крутящего момента на рулевом колесе

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

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

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

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


Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента

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

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

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

Виды и их особенности

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

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


ЭУР встроенный в рулевую колонку

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

Причем существует несколько типов ЭУР с такой компоновкой:

С червячным редуктором

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


Червячный редуктор ЭУР

Двухвальный ЭУР

Двухвальный

alimoto.ru

Как работает: электроусилитель руля — DRIVE2

Благодаря тому, что электроусилители рулевого управления могут выполнять гораздо больше задач, чем их гидравлические аналоги, они становятся все более популярными. Выясняем, что они умеют и почему их так полюбили производители?

Электроусилитель, который нередко называют электромеханическим усилителем, состоит из электромотора и блока управления, анализирующего информацию с датчиков. В основном учитываются показатели датчиков скорости и угла поворота руля, но «привязка» электроусилителей к последним системам активной безопасности может существенно увеличить этот список.

Появившийся в 1950-х годах усилитель руля настолько изменил жизнь автомобилистов, что без него машина уже воспринимается в прямом смысле пережитком прошлого. При этом, если проследить за развитием усилителей, то выяснится, что основная их функция, по сути, остается неизменной. Как и прежде, усилитель служит своеобразным «бицепсом», делающим вращение руля легким и неутомительным занятием даже для хрупкой девушки. И если сравнивать электроусилитель с гидроусилителем именно в таком ракурсе, то разницы между ними нет вовсе. Так почему же автомобильные компании стали повсеместно отказываться от «выдержанных» гидроусилителей в угоду новомодным «энергетикам» в виде электроусилителей?

Во-первых, простота и компактность конструкции. Ведь в данном случае помогает крутить рулем не гидравлика, а электромотор. Это означает, что можно отказаться от дополнительного обвеса рулевого механизма шлангами, насосами и бачками. Помимо этого, благодаря небольшим размерам разместить электромотор можно как непосредственно на рулевой колонке (а) или на шестерне (б), так и на самой рейке (в).

Электроусилитель на рулевой колонке обычно применяется на бюджетных и небольших автомобилях. К его размещению на реечном валу зачастую прибегают в случаях с крупногабаритными машинами: седанами бизнес-класса и кроссоверами.

Во-вторых, в пользу электроусилителей говорит и повышение экономичности. Несмотря на то, что частично она достигается и с помощью электрогидроусилителей, в которых гидронасос работает не благодаря ременной передаче от двигателя, а управляется электромотором. Тем не менее даже в таких «гибридных» вариантах для того, чтобы руль был работоспособным в любой ситуации, гидравлика должна постоянно поддерживать рабочее давление даже когда руль не используется. Электроусилитель же на прямых попросту не задействуется, а на больших скоростях для «честной» обратной связи и вовсе может отключаться.

В-третьих, электромотор усилителя облегчает настройку рулевого управления не только для автомобильных инженеров, но и предлагает ее даже для водителей. Сейчас производители повсеместно внедряют системы, позволяющие легко с помощью предустановленных настроек менять характер руля согласно пожеланию владельца: от легкого и комфортного до по-спортивному острого. Подобные решения предлагаются не только для премиальных автомобилей наподобие Audi (опциональная система Drive Select также позволяет подстроить и подвеску, и даже коробку передач с мотором), но и например, для более доступных KIA (система Flex Steer).

Кроме этого, требуют перехода на электроусилители и новые активные помощники: от автопарковщиков до систем безопасности, которые уже научились легкими подруливаниями подсказать водителю правильные движения рулем, а то и вовсе не дать ему повернуть в опасном направлении.

Когда электроусилители начали только появляться, их поначалу критиковали за недостаточную информативность, «искусственность». Тем не менее производители постоянно их совершенствуют, а новые запросы в сфере безопасности и упрощения управления автомобилем в скором будущем не оставят гидроусилителям шансов.

www.drive2.ru

Какие бывают усилители рулевого управления?

Современный автомобиль сложно представить без усилителя рулевого управления. Ведь легкость вращения «баранки» — один из важнейших потребительских параметров. Разные производители предлагают различные варианты усилителей. Чем они отличаются друг от друга?

Первые усилители были использованы серийно в 30-х годах ХХ века на грузовиках. Тогда водитель уже с трудом справлялся с поворотами колес, несмотря на огромный диаметр «баранки», и даже помощнику шофера (тогда существовала и такая должность) помимо обязанностей по обслуживанию автомобиля добавили новую повинность – в крутых виражах он помогал крутить руль. По сути, машиной управляли «в четыре руки».

Пневматический усилитель руля

Поскольку в тормозах работал сжатый воздух, решение лежало на поверхности — сделать усилитель пневматическим.  Такие устройства были просты и дешевы, но очень шумны. При этом точно спрогнозировать, насколько надо крутить «баранку», чтобы вписаться в поворот, мог только очень опытный водитель. Дело в том, что пневматика работала по принципу «включено-выключено» — если руль повернуть чуть-чуть, усилитель не работал, на больших же углах «баранка» уже не сопротивлялась вращению, а уже сама рвалась из рук и колеса мгновенно выворачивались полностью. А попадись на дороге яма или выбоина, колеса из-за большой упругости воздуха могли повернуть, куда им вздумается.

Гидравлический усилитель руля

Поэтому в середине столетия воздух сменила жидкость. Гидравлические усилители лишены недостатков предшественника. Приводимый двигателем насос создает необходимое давление. Распределитель, связанный с рулевым валом, отслеживает угол поворота «баранки» и сопротивление на ней, дозируя количество масла, направляемого в дополнительное устройство, которое и поворачивает колеса. Оно может стоять отдельно от рулевого механизма или составлять с ним единое целое. В последнем случае гидроусилитель называют интегральным. Его-то в основном и применяют на легковых автомобилях — от «Лады» до «Мерседеса».

Гидроусилитель еще и сглаживает толчки от неровностей дороги, приходящие на «баранку». При этом «гидравлика» настолько эффективна, что позволяет удержать машину на дороге, даже если вдруг лопнет покрышка и сопротивление на рулевом колесе резко многократно возрастет. Улучшается маневренность — от упора до упора «баранку» крутить надо меньше.

Минусы гидроусилителя вытекают из его сложности. В нем необходимо контролировать уровень жидкости, следить за герметичностью магистралей, менять масло и т.п. Насос усилителя работает постоянно, независимо от того, поворачивает водитель руль или нет. Значит, двигатель теряет впустую ни много ни мало около 7% мощности (для городской микролитражки — существенная цифра). Давление в системе напрямую зависит от оборотов коленвала. Поэтому при маневрах на малых скоростях или при быстром вращении «баранки» производительности насоса не хватает. Руль, как говорится, «закусывает». А на трассе он, наоборот, становится «пустым», теряется «чувство дороги» — ведь при высоких оборотах мотора усилитель работает по максимуму, чтобы решить эту проблему применяют специальные устройства (насос с переменной производительностью, различные клапаны, модуляторы и т.д.), усложняя и удорожая и без того сложный механизм. Кроме того, вся система очень тяжелая. Покупателю это не принципиально, а вот конструктор для сохранения заданных параметров автомобиля (ресурс, максимальная скорость и т.д.) вынужден увеличивать мощность двигателя, усиливать другие элементы, что в свою очередь удорожает машину.

Электрогидроусилитель

Электрогидроусилитель лишен большинства недостатков «чистой» гидравлики. Такие устройства устанавливаются, например, на «Ford Focus» второго поколения. По конструкции электрогидравлический усилитель аналогичен гидравлическому, но только давление в нем создает насос, приводимый не двигателем машины, а собственным электромотором. Его работой руководит электроника. Иногда водитель даже сам может выбрать режим работы. Например, «городской» (руль работает легче) или «движение по трассе» (руль становится «тяжелее», что повышает точность управления на высоких скоростях). Производительность электрогидроусилителя не зависит от оборотов мотора, его мощность теряется только на привод генератора, но масса системы в целом и ее сложность остаются на прежнем уровне. Таким образом, электрогидроусилитель – переходный вариант от гидравлики к электроусилителю.

Электроусилитель руля

Электрический усилитель год от года все популярнее. Им оснащены большинство автомобилей последних моделей. Его конструкция проще, чем у гидро- и электрогидроусилителя — электромотор просто доворачивает рулевой вал.

Электроусилитель компактен и расположен на рулевой колонке. Командует им электронный блок, собирающий и обрабатывающий сигналы от нескольких датчиков (углы и скорости поворотов «баранки», скорость автомобиля, обороты двигателя и т.п.). Такой усилитель в целом легче и проще своих предшественников, не требует обслуживания‚ но усилие на руле многим водителям кажется искусственным. У них возникает ощущение управления автомобилем в компьютерной игре. Тем не менее большинство изготовителей работает над совершенствованием именно этой системы. Ведь кроме всего прочего, электроусилитель позволяет реализовать большинство новомодных функций: автопарковка, удержание машины в своей полосе, а также будущее использование автопилотов. А это значит, что электрические усилители – самые перспективные.

carwow.ru

ГУР или ЭУР? — DRIVE2

Сейчас практически на все новые автомобили ставятся усилители руля, которые значительно помогают в управлении, и бывают двух типов: гидравлический (ГУР) и электрический (ЭУР). А что лучше?

Немного истории.
Довольно длительное время никто и не задумывался об усилителях руля. Автомобили были медленными, легкими и требования к комфорту были невысоки. Поэтому просто делали диаметр «баранки» больше, и водителю приходилось крутить огромный руль по пять-шесть оборотов от упора до упора. Никто не жаловался, и не заморачивался по поводу ГУР или ЭУР .

Но не все хотели заниматься силовыми упражнениями на работе и именно поэтому, первыми об облегчении управления задумались водители грузовиков.

Конструкторами был разработан специальный гидравлический механизм, который монтировался непосредственно в систему рулевого управления и упрощал вращение рулевого колеса. На этом полезность изобретения не заканчивалась. Уменьшились вибрации на руле и обратная связь от неровностей дороги. Так же, использование ГУР улучшило безопасность автомобиля: при повреждении шин передних колес стало легче удержать руль в заданной траектории движения.

С момента изобретения ГУРа прошло уже не один десяток лет, и этот механизм постоянно совершенствовался. Эволюционным шагом стало применение не гидравлики, а электрики в усилителе руля. Так был изобретен ЭУР, который сегодня очень популярен и устанавливается на различные модели автомобилей. Так в чем же отличия между этими двумя технологиями и все же ГУР или ЭУР, что лучше?

Гидроусилитель руля:


ГУР представляет собой систему из соединительных трубок низкого и высокого давления, в которых циркулирует масло, нагнетаемое в систему с помощью насоса. При повороте руля масло под давлением подается в рулевой механизм через распределитель, затем накачивается в гидроцилиндр, где создает давление на поршень, смещая его и облегчая усилие при повороте руля. Когда автомобиль движется по прямой, то масло из рулевого механизма оттекает обратно в бачок.

Преимущества ГУРа:

Дешевизна в производстве
Хорошая обратная связь с дорогой
Комфортно управлять, как на высокой, так и на низкой скорости

Недостатки ГУРа:

Нельзя долго держать в крайнем положении, возможна поломка
Необходимость обслуживания механизма, замена масла.
Дорогой ремонт при поломке
Создает дополнительную нагрузку на двигатель
Занимает много места под капотом
При поломке нельзя управлять автомобилем

Электроусилитесь руля:

Система из электродвигателя, электронного блока управления, датчиков крутящего момента и угла поворота руля. ЭУР не настолько громоздкий механизм, как ГУР, поэтому монтируется непосредственно на рулевой колонке или рулевой рейке. В отличие от ГУРа, где усилие на руле меняется при помощи циркулирующего в системе масла, ЭУР делает это посредством силы тока. ЭУР умеет рассчитывать усилие в зависимости от скорости движения автомобиля и угла поворота руля: если вы паркуетесь, то ЭУР будет работать по максимуму, а если движетесь на большой скорости, то электроусилитель будет прилагать минимум усилия для лучше остроты управления.

Преимущества ЭУР:

Хорошая связь с дорогой
Простота конструкции и обслуживания
Компактность
Острота управления на больших скоростях
При поломке можно управлять автомобилем

Недостатки:

Высокая стоимость
Требуется установка более мощного генератора

www.drive2.ru

Электрогидроусилитель руля — Википедия

Системы рулевого управления с электро-гидравлическими усилителями.

Электро-гидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда аббревиатируемые как ЭГУР. Также называются «гибридными» системами. Как и стандартные системы используют вспомогательную гидравлическую технологию, но обеспечивающий рабочее давление гидравлический насос приводится в движение электродвигателем, вместо отбора мощности от основного двигателя транспортного средства.

В 1965 Форд экспериментировал с парком «управление моментального поворота запястьем» оборудованного Mercury Park Lanes, который заменял обычный большой руль двумя 5-дюймовыми (127-миллиметровыми) кольцами, с быстротой передаточного отношения 15:1, и электрический гидравлический насос в случае, если двигатель остановился.[1][2]

В 1990 Тойота представила своё второе поколение MR2 с рулевым управлением с электро-гидравлическим усилителем. Это должно было исключить управление гидравлическими линиями от двигателя (которые были расположены позади водителя в MR2) до центральной стойки.

В 1994 Фольксваген произвел 3-ю марку Гольфа Ecomatic, который использовал электрический насос так, чтобы рулевое управление с усилителем могло работать, в то время как двигатель был выключен компьютером, чтобы сэкономить топливо.[3] Электро-гидравлические системы могут быть найдены в некоторых автомобилях Форд, Фольксваген, Ауди, Пежо, Ситроен, Шкода, Suzuki, Opel, МИНИ-, Тойота, Хонда, и Мазда.

Servotronic обеспечивает точную зависимость рулевого управления с усилителем от скорости, в котором количество подключенных сервомоторов, зависит от скорости движения, и таким образом предоставляет даже больше комфорта водителю. Количество усиления сильнее при низких скоростях, например, при парковке автомобиля. Большая поддержка облегчает маневрирование автомобиля. На более высоких скоростях электронная система датчиков постепенно уменьшает уровень усиления управления. Таким образом, водитель может управлять автомобилем ещё более точно (с рулевым управлением со стандартным усилителем при повышении скорости гидроусилитель полностью отключается). Servotronic используется многими автомобилестроителями, включая Ауди, General Motors, БМВ, Фольксваген, Вольво, Сеат и Порше. Servotronic — торговая марка AM General Corp.[4]

Система позволяет инженерам адаптировать рулевой механизм к переменным скоростям и амортизации системы подвески, для достижения идеального сочетания сглаживания езды, и управления для каждого транспортного средства.[5] На автомобилях группы Фиат величина усиления может регулироваться, нажатием кнопки с надписью «ГОРОД», который переключается между двумя отличающимися траекториями поворота, в то время как у большинства других систем EPS есть переменная усиления, которая учитывает больше помощи при уменьшении скорости транспортного средства и меньше помощи со стороны системы во время быстрой езды. В случае отказа данного компонента, механические соединения, такие как стойка и зубчатый валик служит резервными, подобно гидравлической системе. Электрический усилитель руля не стоит путать с сервоприводом или проводными рулевыми системами, которые используют электродвигатели для того, чтобы управлять колёсами, но без какого либо механического соединения с рулем.

У электрических систем есть небольшое преимущество в топливной экономичности, потому что нет никакого гидравлического насоса с ременным приводом, постоянно работающего вне зависимости от того, требуется ли помощь или нет, и это — главная причина их внедрения. Другое главное преимущество — устранение машинного компонента с ременным приводом, и несколькими гидравлическими шлангами высокого давления между гидравлическим насосом, установленным на двигателе, и механизмом управления, установленным на шасси. Это значительно упрощает производство и обслуживание. Включив электронный контроль устойчивости, электрические системы усилителя руля можно мгновенно изменить уровень поддержки, изменяя вращающий момент, чтобы помочь водителю при корректирующих маневрах.

Максимальная полезная мощность электрической системы транспортного средства ограничивает пределы возможностей электрической системы оказания помощи. 12-вольтная электрическая система, например, ограничивается 80-ю амперами тока, что в свою очередь ограничивает размер двигателя до пределов менее 1 кВт. Это количество энергии больше подходит для транспортных средств небольшого размера. Но скорее всего, не хватило бы для больших машин, таких как грузовики и внедорожники.существуют и другие типы электросистем, такие как 24-х вольтная и др. разновидности, используемые в гибридных авто и электромобилях. Они имеют большую выходную производительность, которая позволяет использовать двигатели большей мощности необходимых для больших и среднеразмерных транспортных средств.

Первые электрические системы управления появились на Honda NSX в 1990, FIAT Punto Mk2 в 1999, Honda S2000 в 1999, Toyota Prius в 2000[6] и на BMW Z4[7] в 2002. Сегодня многие изготовители используют электронное управление.

Обзоры в автомобильной прессе часто комментируют, что определенные системы управления с электрическим усилителем не дают достаточного «чувства дороги». Чувство дороги подразумевает под собой отношение между силой, необходимой для управления транспортным средством и усилием, которую водитель прилагает к рулю. Чувство дороги дает водителю субъективное восприятие, которое он использует при управлении транспортным средством. Величиной чувства дороги (информативности руля) управляет компьютерный модуль, который управляет руководящей системой электроэнергии. В теории программное обеспечение должно быть в состоянии приспособить количество дорожного чувства, чтобы удовлетворить водителей. На практике, трудно учесть различные ограничения конструкции, производя более яркую информативность руля. Тот же самый аргумент также был применен к рулевому управлению с гидравлическим усилителем.

  1. ↑ Will a twist of your wrist steer your next car? (англ.) // Popular Science : magazine. — Bonnier Corporation (англ.)русск., 1984. — February (vol. 186, no. 4). — P. 83.
  2. Markovich, Alex. Look, Ma-No Wheels (англ.) // Popular Mechanics : magazine. — 1965. — April (vol. 123, no. 4). — P. 91—93.
  3. ↑ The Golf Ecomatic Page (неопр.) (недоступная ссылка). Deylan.co.uk. Дата обращения 14 декабря 2010. Архивировано 10 августа 2011 года.
  4. ↑ Audi of America Usage Agreement Архивная копия от 24 августа 2007 на Wayback Machine
  5. Keebler, Jack. So long, hydraulics - the electronic revolution in power steering (англ.) // Popular Science : magazine. — Bonnier Corporation (англ.)русск., 1986. — May (vol. 228, no. 5). — P. 50—56.
  6. ↑ 2001 Toyota Prius Repair Manual, Volume 2, Pub. No. RM778U2

ru.wikipedia.org

определяем что лучше? — Datsun on-DO, 1.6 л., 2015 года на DRIVE2

Полный размер

На старых автомобилях типа Москвич или «копейка» рулевое управление не имело каких-либо вспомогательных приспособлений, позволяющих упростить усилия водителя, направленные на вращение рулевого колеса.

Электроусилитель или гидроусилитель руля

Эти времена остались в прошлом, и теперь каждый автомобиль, сходящий с контейнера, оснащён усилителем руля (электрическим (ЭУР) или гидравлическим (ГУР)).

Стоит разобраться что лучше: ГУР или ЭУР?
Исторические факты

В прежние времена работа водителя была сложной. Поворот руля требовал от человека немалых усилий. Если на легковом автомобиле это было ещё более-менее возможно, то в случае с грузовым транспортом такая проблема стояла достаточно остро.

Российские конструктора впервые оснастили системой гидравлического усилителя руля автомобиль ГАЗ «Чайка». Впоследствии такой системой стали оборудовать уже все обычные серийные автомобили «для народа».

ГАЗ 14 Чайка

Несколько позже был изобретён электрический аналог усилителя руля. Он должен был улучшить возможности транспортного средства и не иметь недостатков, которые были у ГУР. В настоящее время мнения водителей разделились. Одни считают, что электроусилитель оправдал надежды инженеров и является лучше ГУР. Другие по-прежнему считают, что гидравлическая система гораздо лучше ЭУР. Как же дело обстоит на самом деле? Какие конструкционные особенности ЭУР и ГУР и чем они отличаются? Будем разбираться.
Гидроусилитель руля и принцип его действия

Гидроусилитель руля представляет собой систему, которая состоит из трубопроводов низкого и высокого давления. Благодаря установленному насосу в них циркулирует особая жидкость. В целом алгоритм работы выглядит следующим образом:

поршневой насос под высоким давлением подаёт жидкость (масло) в систему. В движение насос приводится с помощью ремня коленвала;
масло подаётся на распределительный механизм, который связан с встроенным в рулевой вал торсионом. Когда руль не вращается, в гидроцилиндр масло не подаётся. Но с началом вращения рулевого колеса раскрываются масляные каналы, и жидкость поступает в гидроцилиндр. Важно отметить, что именно распределитель считается самой уязвимой частью ГУР, так как он довольно чувствителен к качеству масла;
в полости гидроцилиндра происходит следующее: поступающее масло приводит в движение шток и поршень, которые, в свою очередь, передают его на передние колёса. В итоге получается, что масло передаёт энергию от поршневого насоса к гидроцилиндру;
замыкается вся система с помощью соединительных шлангов. Благодаря этому масло постоянно циркулирует по шлангам высокого и низкого давления. По одним оно движется к гидроцилиндру, а по другим вновь возвращается в масляный бак.

Гидросистема является довольно сложной и капризной. Очень важно, чтобы была соблюдена полная герметичность, был качественный фильтр и необходимый объем масла.

Гидроусилитель руля схема

Водителю непременно нужно следить за натяжением приводного ремня насоса, уровнем жидкости внутри системы и своевременно производить замену фильтра и масла.
Электроусилитель руля и принцип его действия

Электроусилитель руля представляет собой систему, в работе которой принимают участие: электродвигатель, датчик крутящего момента и блок управления. Сама система является довольно компактной и мощной по сравнению с ГУР. К тому же ЭУР анализирует скорость, с которой движется автомобиль и обороты его двигателя. Благодаря этому мощность электродвигателя на малых скоростях является максимальной, а на высоких, наоборот, минимальной. Алгоритм работы выглядит следующим образом:

датчик при повороте рулевого колеса регистрирует данные о вращении торсионного вала;
блок управления после получения и обработки сведений об оборотах двигателя и скорости движения автомобиля, запускает электродвигатель;
электродвигатель максимально облегчает вращение руля в необходимую сторону.

Электроусилитель руля схема

Стоит отметить, что во многих автомобилях предусмотрено отсоединения блока ЭУР от датчика скорости. Для этого существует специальная кнопка. Такой факт позволяет усилителю работать максимально эффективно.
Преимущества и недостатки гидроусилителя

Можно выделить следующие преимущества ГУР:

он обеспечивает комфортную работу водителя на любых скоростях движения;
система выдерживает любые нагрузки, является достаточно мощной для того, чтобы эффективно работать на грузовиках и внедорожниках;
производство гидравлических механизмов дешевле, чем изготовление ЭУР, и поэтому транспортные средства, оснащённые ГУР, стоят на порядок дешевле.

Гидроусилитель руля комплект

Среди недостатков гидравлики громоздкость системы, внимательность к ней при эксплуатации, своевременная диагностика и проведение профилактических мероприятий, а также её зависимость от двигателя, что приводит к определённой трате его мощности. К тому же система не сразу реагирует на действия водителя.
Преимущества и недостатки электроусилителя

Стоит отметить следующие преимущества электроусилителя:

наличие нескольких режимов применения;
экономичность;
компактность;
на работоспособность системы не влияют ни изнуряющая жара, ни сильные морозы;
простота обслуживания;
быстрота реакции на действия водителя.

Недостатком такого механизма можно считать плохую работу и неожиданный выход из строя при движении на плохих дорогах. ЭУР может перегреться и не работать, пока не остынет.

Электроусилитель руля комплект

Мощность у такого типа усилителя руля недостаточная для установки его на грузовики и внедорожники. Поломка устройства грозит вылиться в дорогостоящий ремонт или полную замену механизма.
Сравнительный анализ ГУР и ЭУР

Конечно же, каждый водитель имеет свои предпочтения как в марке автомобиля, так и в типе рулевого управления. Если сравнивать две системы, то ГУР представляет собой более простое устройство, которое не зависит от электронного управления. Оно не имеет программных сбоев и не перегревается на просёлочной дороге.

Однако подобная система требует приобретения расходных материалов и их периодической замены: масло, фильтр, шланги и прокладки. Связано это с тем, что многочисленные соединения и уплотнения подвержены высоким нагрузкам, вследствие которых изнашиваются. Важно своевременно производить диагностику состояния системы ГУР и проводить профилактические действия для поддержания её работоспособности.
Устройство электроусилителя руля
Устройство электроусилителя руля

Электроусилители не нуждаются в расходных материалах, не имею соединений, способных вывести систему из строя. Это делает такие устройства более прогрессивными и надёжными.

Если говорить об удобстве управления, то гидравлика обеспечивает лучшую обратную связь и на крутых виражах чувствовать пределы возможностей транспорта. ГУР не реагирует на удары и вибрации на плохой дороге.

ЭУР же требует установки специального демпфера, способного гасить колебания. Вибрации и ударные нагрузки делаются электросистему уязвимой и могут привести к уменьшению срока её службы.

В отношении надёжности и эффективности гидравлическая система не способна выдерживать длительную эксплуатацию в предельных режимах. В крайнем положении руль не должен находиться более 10–15 секунд. В противном случае узел перегреется и отключиться. Для его перезапуска понадобиться время. Также использование гидравлики подразумевает некоторую потерю мощности двигателя.

Управление автомобилем на плохой дороге

ЭУР создают лишь дополнительную нагрузку на генератор и не отбирают у мотора мощность и не тратят при этом дополнительное топливо. Абсолютно спокойно система реагирует и на длительную работу в крайнем положении руля. Отключается электродвигатель только при езде по бездорожью, вязкому снегу и ухабам.

Преимуществом ЭУР также можно назвать наличие нескольких режимов работы:

нормальный;
комфортабельный;
трековый;
спортивный.

Настройки довольно легко менять на ходу. Для этого достаточно нажать на специальную кнопку и выбрать нужный режим.

Если говорить о применении усилителей рулевого управления, то ГУР может быть установлен практически на любой автомобиль. А вот ЭУР облад

www.drive2.ru


Смотрите также