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!
Лёгкость управления автомобилем является очень важным фактором в обеспечении безопасности движения. На протяжении всей истории автомобилестроения инженеры работали над этой непростой задачей. И если принцип работы остался неизменным и представляет собой передачу вращательного усилия рулевого колеса на передние колёса автомашины с помощью реечного рулевого механизма, то техника реализации этого принципа существенно изменилась. Последним достижением в этой области является электроусилитель руля.
Если гидроусилитель руля является уже хорошо знакомым устройством и используется производителями автомобилей уже не один десяток лет, то ЭУР относительно молод. Рассмотрим принцип работы электроусилителя руля.
Начнём с устройства ЭУР. Он состоит из электродвигателя, механической шестерёнчатой передачи, датчика поворота руля, датчика крутящего момента руля и блока управления. Также в блок управления поступают данные о скорости движения машины (из системы ABS) и о частоте вращения коленвала (оборотах двигателя). Блок управления на основе всех этих данных рассчитывает необходимую величину и полярность подаваемого на электродвигатель напряжения. Электродвигатель в свою очередь посредством механической шестерёнчатой передачи (сервомеханизма) создает дополнительное усилие, облегчающее управление передними колесами. Это усилие может прикладываться как к рулевому валу, так и непосредственно к рулевой рейке. Конкретное устройство ЭУР также во многом зависит от класса машины.
В автомобилях малого класса, где не требуется прикладывать большие усилия к рулевому колесу, оно имеет небольшие размеры и устанавливается непосредственно на рулевую колонку. При этом, находясь практически в салоне авто, оно защищено от пыли, грязи и влаги, что положительно сказывается на сроке службы этого устройства.
В авто среднего класса используется другое размещение – непосредственно на рулевой рейке, на которую воздействует шестерёнка, создавая дополнительное вспомогательное усилие.
Автомобили класса микроавтобусов и внедорожников из-за своего большого веса нуждаются в значительном дополнительном усилии. Поэтому их устройство несколько иное. В основном этом параллельноосевая конструкция, использующая зубчато-ременную передачу и механизм «винт-гайка на циркулирующих шариках». И, конечно, в случае поломки ЭУР управляемость автомобилем сохранится. Только делать это будет значительно тяжелее.
Основные режимы
Электроусилитель руля имеет два основных режима. Они характеризуются скоростью движения автомобиля. В первом режиме при движении на малой скорости, например, во время парковки, когда необходима большая маневренность и руль приходится выворачивать до крайних положений то влево, то вправо, ЭУР прикладывает максимальное усилие к рулевому механизму, обеспечивая «легких руль». В этом режиме вращать рулевое колесо можно одним пальцем.
Напротив, при движении на больших скоростях руль становится «жестким», создавая эффект возврата колес в среднее положение. Это сделано в целях повышения безопасности движения.
Также есть режимы удержания автомобиля на дороге при сильном боковом ветре, при движении на колесах, имеющую разную степень накачки. Эти режимы достигаются благодаря специальным настройкам блока управления. На автомобилях бизнес и премиум класса наличие ЭУР позволяет реализовать опцию автоматической парковки.
Достоинства ЭУР
С экономической точки зрения основным достоинством ЭУР является то, что применение электродвигателя исключает необходимость отбора части мощности от двигателя автомобиля.
Это позволяет экономить не менее пол литра топлива на сто километров пробега, в отличие от авто с гидроусилителем руля. Важным достоинством является и надёжность этой системы. Отпадает необходимость в постоянной проверке ремня и уровня жидкости гидроусилителя руля.
Электроусилитель руля более информативен и обеспечивает лучшую связь водителя с дорогой. Наличие дополнительных режимов делает вождение более комфортным. В отличие от авто с гидроусилителем руля, колеса можно держать в крайних положениях неограниченное время.
И, конечно, компактность устройства также является одним из преимуществ ЭУР перед другими системами.
Недостатки ЭУР
На данный момент пока еще невозможно использовать ЭУР на тяжелых грузовиках, требующих большого усилия при вращении рулевого колеса . Для них гидроусилители руля остаются единственным и надёжным вариантом.
Еще следует отметить боязнь влаги. Вода и конденсат могут вывести из строя предохранители и электродвигатель. К недостаткам можно отнести все ещё высокую стоимость этой системы. В то же время она становится всё более популярной и распространенной.
Видео “Что такое ЭУР”
Посмотрев ролик, вы узнаете, что из себя представляет ЭУР и какие у него плюсы и минусы.
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.
7 сентября 2016Борьба 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.
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:
- Исполнительного механизма;
- Блока управления;
- Следящих датчиков.
Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.
Исполнительный механизм
Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.
В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.
Блок управления
Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.
Датчики
Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.
Датчик крутящего момента на рулевом колесе
Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.
Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.
Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.
Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.
Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента
Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.
Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.
Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.
Виды и их особенности
Как отмечено, в устройстве ЭУР применяются одни и те же составные элементы, но с разной компоновкой. Все применяемые электрические усилители рулевого управления можно разделить на:
- Встроенные в рулевую колонку;
- Монтируемые на рулевой механизм;
Особенность первого типа заключается в том, что все составные части объединены в единую конструкцию, устанавливаемую на рулевой колонке. В таком механизме используется червячная силовая передача, воздействующая на вал рулевой колонки (червяк соединен с ротором электродвигателя, а шестерня, с которой он находится в зацеплении – на валу колонки, после торсиона). Такой тип ЭУР является самым дешевым и его можно встретить на автомобилях бюджетного сегмента.
ЭУР встроенный в рулевую колонку
Что касается усилителей, устанавливаемых на рулевой механизм, то у этих типов конструкция раздельная – датчики установлены на колонке, блок управления располагается где-то в салоне, а двигатель с редуктором расположен на рулевом механизме.
Причем существует несколько типов ЭУР с такой компоновкой:
- С червячным редуктором;
- Двухвальный;
- Шарико-винтовой;
С червячным редуктором
Если рассмотреть общую концепцию ЭУР, установленного на рулевой колонке, и раздельного усилителя с червячным редуктором, то разница между ними сводится лишь к тому, что у второго варианта исполнительное устройство располагается возле рулевого механизма, хотя в нем все также используется червяк с шестерней (установленной на валу рулевой колонки).
Червячный редуктор ЭУР
Двухвальный ЭУР
Двухвальный тип ЭУР с момента появления являлся достаточно популярным, но сейчас он используется значительно реже. Конструктивное исполнение этого типа усилителя очень интересно: сочленение «колонка-рулевой механизм» здесь осталось без изменений (так же, как и на авто без усилителя).
Двухвальный ЭУР от компании ZF
То есть, на конце вала колонки установлена шестерня, которая имеет постоянное зацепление с рейкой. Но в рулевой механизм с другой стороны корпуса монтируется исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя, на валу которого тоже установлена шестерня, тоже взаимодействующая с рейкой. Для этого на рейку приходится наносить дополнительный зубчатый сектор.
Схема работы двухвального ЭУР
Работает такой механизм очень просто: водитель, как и на авто без усилителя, посредством шестерни перемещает рейку. В то же время блок управления включает в работу электродвигатель, который благодаря зубчатому зацеплению помогает ее перемещать.
Шарико-винтовой усилитель
Последний тип – шарико-винтовой. В этом ЭУР усилие также передается на рулевую рейку, а не валы колонки. Но делается это при помощи шарико-винтовой гайки. Для передачи усилия используются шарики, движущиеся по винтовой канавке, проделанной на рейке.
Шарико-винтовой ЭУР с ременной передачей
Принцип работы электроусилителя руля этого типа сводится к тому, что усилие, создаваемое электродвигателем, передается на гайку, установленную на рейку (посредством ременной передачи) или же напрямую, когда электромотор встроен в рулевую рейку. В результате гайка начинает вращаться, при этом она из-за конструкции корпуса не может смещаться в продольном направлении. Поэтому вращение гайки приводит к перемещению самой рейки, тем самым и создается дополнительное усилие на рулевом механизме.
ЭУР с шарико-винтовой передачей и встроенным электромотором
В каждом из указанных типов есть определенные достоинства и недостатки, которые сказываются на их распространенности на авто. К примеру, устройство, монтируемое на рулевую колонку отличается дешевизной, но при этом информативность работы у него невысокая. Что касается шарико-винтового ЭУР, то он считается лучшим по информативности, но очень сложный в обслуживании и дорогостоящий.
Режимы работы
Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.
Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:
- Парковка;
- Движение на высокой скорости;
- Подруливание;
- Возврат колес в среднее положение.
Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.
А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.
Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах). Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.
Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.
Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».
Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.
Достоинства и недостатки
Как и в любом устройстве, у электроусилителя руля есть свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам ЭУР относятся:
- Повышение экономичности авто. ЭУР «не забирает» мощность силовой установки, а также включается в работу только при поворотах руля;
- Простота конструкции и меньшая металлоемкость;
- Компактность;
- Нет надобности в техническом обслуживании;
- Бесшумность;
- Возможность установки режима работы.
Благодаря этим преимуществам ЭУР и получил широкое распространение. Но и негативные стороны у усилителя руля этого типа тоже существенны. Из основных недостатков у него отмечается:
- Меньшая информативность (по сравнению с ГУР);
- Возможность сбоев в работе электронной части, что приводит к некорректной работе;
- Все составные части практически не ремонтопригодны, а стоимость ремонта тех узлов, которые все же ему поддаются – очень высокая;
- Невысокая мощность исполнительного механизма, из-за чего нет возможности применять ЭУР на ряде авто (внедорожниках, микроавтобусах, грузовиках);
- Вероятность отключения ЭУР при перегреве электродвигателя (случается при движении в тяжелых условиях, когда усилитель работает непрерывно).
В общем, электроусилитель руля является достойным конкурентом ГУР, и используется он все чаще, хотя вряд ли когда-то сможет полностью его заменить.
Autoleek
Загрузка...
