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.
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.
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.
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.
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.
Посмотрев ролик, вы узнаете, что из себя представляет ЭУР и какие у него плюсы и минусы.
Электроусилитель руля объединен с рулевым механизмом в одном блоке. В конструкции усилителя используется, как правило, асинхронный электродвигатель.
Материалы: http://mineavto.ru/remont/elektrooborudovanie/printsip-raboty-elektrousilitelya-3909.html
Электроусилитель руля или попросту ЭУР приходит на смену своему распространенному оппоненту, а именно гидроусилителю (ГУР). Этому способствует развитие техники, развитие электроники, а также установке усовершенствованных систем помощи водителю (например — автоматическая парковка). Также электрический собрат позволяет немного экономить топливо. Сейчас существует как минимум 4 основных конструкции такого типа. НО! Многие производителя не спешат переходить с «гидро» на «электро». Но почему? Так ли идеален, как работает – устроен ЭУР, как его нужно эксплуатировать, чтобы не угробить. Про это сегодня и поговорим с вами, как обычно будет и видео версия. Так что читаем смотрим …
Для начала небольшое определение.
ЭУР (электроусилитель руля) – электромеханическая система, которая позволяет снизить управляющее усилие, которое прикладывается к рулевому колесу.
В самом начале мне хочется сказать, что эта статья не будет про сравнение ГУР и ЭУР такая статья у меня уже есть (хотя некоторые моменты все же будут проскакивать).
Еще одна полезная информация и опять же в начале статьи, многие путают электрический усилитель с так называемым ЭГУР — электрическим гидроусилителем руля. Но это крайне не правильно. ЭГУР – это просто усовершенствованный гидравлический усилитель единственное отличие в том что – обычный ГУР использует ременную передачу от коленчатого вала двигателя, которая раскручивает насос для накачки давления в системе, то есть механическая передача. ЭГУР не имеет такой передачи, он вообще никак ни связан с коленвалом, он имеет просто электрический двигатель сверху, который питается от бортовой системы и нагоняет давление.
По сути ремень и механический насос, заменили проводами и электрическим насосом, отсюда и приставка «Э» — электрический.
Здесь нет ни масла, ни какой либо другой жидкости, по сути это обычная рулевая рейка (без усилителя вообще) к которой устанавливают на тот или иной вал электрический двигатель, который выполняет роль усилителя. Различают конструкции:
Основные части (саму рейку и рулевой вал я брать не буду, про них итак все понятно)
Когда поворачивается рулевое колесо, начинает закручиваться торсион, чем больше крутим руль, тем больше он закручивается. По величине изменения частей положения датчика оценивается проложенное усилие.
Еще одно измерение происходит датчиком поворота руля, он «видит» насколько отклонился руль. Оба эти показания отправляются в блок управления ЭУРА, а он уже взаимодействует с блоком ЭБУ автомобиля. Также ЭБУ получает такие важные параметры:
После этого, на основании всех данных ЭБУ рассчитывает необходимое усилие (помощь) на руле, и подает на электродвигатель питание нужной полярности и величины. Собственно электрический двигатель начинает вращать либо вал руля, либо перемещать вал самой рейки.
Решил перенести устройство немного ниже, потому как здесь действительно есть что рассказать. Стоит отметить, что электрический двигатель на валу зачастую имеет паразитный момент инерции. Ротор электрического двигателя не может остановиться – мгновенно, потому как имеет свою массу, ему нужно адаптироваться, чтобы пойти в другую сторону, вот вам и инерция. В движении это проявляется дополнительным усилием, когда водитель решает резко сменить направление вращения руля. Поэтому конструкций ЭУРА сейчас достаточно много, около 4 типов, инженеры стремятся уйти от этих паразитных инерций:
Плюсов электрического усилителя руля достаточно много, как мне кажется, скоро почти все производители перейдут на такой тип, отказавшись полностью от гидравлики. А теперь по пунктам:
Если взять возможности, которые он дает, то они практически безграничны. Уже сейчас работают такие системы как стабилизация автомобиля при резком объезде препятствий, удержание в полосе, помощь при парковке. Нужно отметить, что ЭУР это шаг к автоматически пилотируемым машинам.
Они также есть и в принципе я их перечислил в этой статье, но сейчас немного повторюсь:
Рулевая рейка с электроусилителем руля – НЕСОМНЕННО БУДУЩЕЕ, однако сейчас еще много сырых типов, которых гидроусилитель руля превосходит по многим параметрам.
Смотрим познавательное видео.
НА этом заканчиваю, думаю мой материал был вам полезен. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.
На табло -P/S Check EPS system, сканер показывает ошибку C1B03-Motor fault. Отсоединил электродвигатель от сервопривода. Вопрос: при включенном зажигании и вращении руля, вал исправного элетродвигателя должен вращаться ? Т.е., если он не вращается, то неисправен двигатель, а если вращается — то надо смотреть сервопривод ?(ну, или искать другие причины).
Материалы: http://avto-blogger.ru/podav/elektrousilitel-rulya.html
Облегчение рулевого управления автомобилем долгое время являлось непростой и важной задачей для конструкторов. Создание усилителей руля существенно упростило процесс управления транспортным средством и, отчасти, повлияло на повышение безопасности. Это связано с тем, что повысилась скорость реакции водителя на нештатные ситуации, поскольку маневрирование занимает меньше времени.
В настоящее время усилители рулевого управления различных типов устанавливаются практически на все автомобили, независимо от своего класса. Если первые усилители были гидравлические, и устанавливались в основном на большегрузные авто, поскольку отличались сложностью конструкции, большими габаритами и массой, то современные электроусилители руля обладают малыми габаритами и более простой конструкцией. Поэтому даже автомобили эконом класса без электроусилителя руля с конвейера практически не сходят.
Большинство автопроизводителей все чаще отдает предпочтение именно электрическому усилителю. На это имеется достаточное количество причин:
Гидравлические усилители руля наряду со сложностью, отличаются и своей зависимостью от двигателя, что приводит к общему увеличению расхода горючего. Цифра сравнительно небольшая – не более 0,5 литра на сотню, но и она для многих автомобилистов имеет значение. Стоит отметить и еще одну не особо приятную особенность гидроусилителя руля – не самая высокая точность. Для совершения крутого маневра руль придется выкручивать многократно.
Благодаря появлению электроусилителя рулевого управления, стало возможным оснащение ТС дополнительными опциями, повышающими безопасность и комфорт для водителя. К числу таких можно отнести систему, помогающую парковаться в автоматическом режиме, соблюдать рядность движения и т. п. Система курсовой устойчивости современного ТС также задействует электроусилитель руля.
В зависимости от класса авто, компоновка устройства может выполняться двумя способами.
Вне зависимости от компоновки, любой электроусилитель руля состоит из следующих базовых узлов:
Понять, как работает электроусилитель руля не так легко, как может показаться на первый взгляд. Каждый раз, когда водитель совершает движение рулем, это усилие через торсион поступает на механизм руля. Датчики, расположенные на входе, мгновенно фиксируют это усилие и передают информацию в блок управления, куда стекаются сигналы не только от рулевого колеса, но также от ABS и коленвала. После сложного анализа блок генерирует управляющий сигнал, который отправляется непосредственно на электромотор.
Устройство электроусилителя руля, которыми оснащены современные транспортные средства, позволяет им работать в нескольких режимах на любых скоростях. Кроме того, полезным является и режим мониторинга средней позиции колес, помогающий водителю вернуть их в правильную позицию после совершения маневров, если в шинах отличается давление или при сильном боковом ветре. Таким образом исправный электроусилитель упрощает управление ТС и повышает безопасность на дороге.
Большинство водителей, особенно во время длительных поездок, не задумываются над тем, как работает в этот момент их электроусилитель руля. Число возможных работы четыре.
Эти режимы можно считать отличиями электроусилителя руля от гидроусилителя, который не имеет возможности такой работы.
Несмотря на достаточную надежность, этот важный элемент может давать сбои в работе, что напрямую влияет на безопасность. Поэтому оставлять ситуацию «как есть» крайне нежелательно, и неисправность следует устранить как можно скорее. Стоит отметить, что нередко ЭУР отключается незаметно, т. е. на дисплей бортового компьютера сообщение об ошибке не выводится. Поэтому время от времени нелишним окажется проведение следующего теста:
Не редкость и такая ситуация, когда электроусилитель руля перестает функционировать одновременно со спидометром. В этом случае можно смело грешить на датчик скорости, который работает в прямой связке со спидометром и самим усилителем. Это позволяет регулировать режим работы усилителя в зависимости от скорости ТС. Проблема может быть как в самом датчике, который проще заменить на новый, так и в проводке, коммутирующей все устройства. В последнем случае придется немало повозиться, чтобы найти обрыв.
Ремонт электроусилителя руля может потребоваться и в случае скачков напряжения в бортовой сети. Чаще всего он просто отключается вследствие недостаточного напряжения – от повышенного его защищает предохранитель. Но отключения электроусилителя руля из-за низкого напряжения не проходят бесследно, и крайне нежелательно допускать такие ситуации. Внезапное отключение электроусилителя руля может быть связано не только с аккумулятором, но и с генератором, а также с проводкой – все они должны регулярно проверяться. О ремонте электроусилителя и о том, стоит ли это делать самостоятельно показано на видео:
Не так уж и редко приходится сталкиваться с тем, что порой говорить о неисправности электроусилителя руля даже не приходится – он просто начинает вести себя совершенно непредсказуемо. К примеру, при движении по ровной дороге прямо, электроусилитель начинает резкий поворот в сторону, когда водитель не прикладывал к рулю никаких усилий. Как правило, все это сопровождается сильными толчками в руль со стороны ЭУР. Ситуация является весьма опасной, поскольку авто в считанные секунды может оказаться на полосе встречного движения, и водитель ничего не успеет с этим сделать.
При малейших признаках подобного «самоуправства» со стороны усилителя движение необходимо прекратить немедленно. Если такая ситуация наблюдается за городом, где отсутствуют сервисные мастерские, а продолжать движение все-таки необходимо – можно временно извлечь предохранитель устройства, принудительно отключив его. Ехать будет не столь комфортно, но зато полностью безопасно. Как только представится возможность, авто с такой неисправностью потребуется отогнать на диагностику.
Выход из строя может быть вызван простым загрязнением контактной группы или из-за датчиков, установленных на входе электроусилителя. В ряде случаев может помочь замена или очистка контактов, но при самостоятельном ремонте нужно быть готовым к тому, что эта процедура не принесет результатов, а менять придется весь электроусилитель. Для отечественных автомобилей его стоимость сравнительно невелика, но в условиях личного гаража его замену проводить не рекомендуется. В специализированной мастерской, после установки нового усилителя будет грамотно проведена перенастройка работы всех узлов рулевого управления.
Материалы: http://mashintop.ru/term.php?id=853
Для того, чтобы узнать, как работает гидравлический (ГУР) и электроусилитель (ЭУР) руля, сначала нужно знать, что вообще собой представляет руль.
Первыми автомобилями управляли при помощи рукоятки, однако в 1894 году Альфред Вашерон принял участие в гонке Париж — Руан с моделью Panhard мощностью 4 л. с., которая была оснащена рулевым колесом. Это, как полагают, одно из самых ранних использований такого принципа управления.
С 1898 года автомобили компании Panhard et Levassor оснащались рулевым колесом по умолчанию. Чарльз Стюарт Роллс представил первый в Британии автомобиль, оснащённый рулевым колесом, когда в 1898 году он импортировал из Франции Panhard мощностью 6 л. с.. Артур Константин Кребс заменил рукоятку наклонённым рулевым колесом для машины Panhard, которую он спроектировал для гонки Париж — Амстердам, проходившую с 7 по 13 июля 1898 года. В 1899 году компания Packard использовала руль на второй построенной ей машине. В течение десятилетия рулевое колесо полностью вытеснило рукоятку.
Сегодня же руль используется в большинстве транспортных средств, которые передвигаются по земле, включая все автомобили массового производства, а также всевозможные грузовики.
Рулевое колесо — часть системы управления, на которую непосредственно воздействует водитель; вся остальная часть системы реагирует на подобные водителю входные воздействия. Усилитель руля нужен для того, чтобы руль поворачивался без особого труда и замедлений. Усилитель руля представляет собой прибор, служащий для облегчения процесса управления автомобилем. А так же он обеспечивает высшую степень комфорта при вождении. С его помощью вы можете запросто припарковаться в любом месте, без приложения сил. Благодаря усилителю вибрация, возникающая иногда при вождении, перестает давить на колесо с рулевой части машины.
Каждый современный автомобиль оснащен рулевым усилителем. Без него процесс вождения превращается в адские муки. Автолюбители используют его каждый день.
Гидроусилитель – система закрытого типа, предназначаемая для циркуляции жидкой консистенции, совмещаема с блоком давления и гидроцилиндра. Давайте рассмотрим подробнее, как работает гидравлический усилитель руля. Его работа осуществляется по соблюдению, специально придуманной схемы: С помощью каленвального ремня приводим в движение поршневой насос, масло которого подается в систему по механизму распределения. Распределитель связывается с торсионом, который встраивается в рулевой зал. Рулевой усилитель изменяет размер отверстий для выпуска. Через эти отверстия только при вращении руля, в гидроцилиндровую полость поступает масло. Если руль не поворачивается, масло к цилиндру не доходит. Самая наиболее уязвимая часть гидроусилителя руля (ГУР) – это распределитель. Для гидроусилителя очень важен уровень качества масла. Шток и поршень гидроцилиндра начинает двигаться, только если залито качественное масло. Это движение за счёт работы рычага, влияет на работу передних колёс. Энергия поршневого насоса передаётся благодаря тому самому маслу. Так получается, оно играет огромную роль в работе гидроусилителя.
Система замыкается при помощи соединительных шлангов. Масло, поступающее в гидроцилиндр, постоянно циркулирует по шлангам низкого и высокого давлений. По высокому оно движется в направлении от масляного бака к гидроцилиндру, по низкому – возвращается обратно в насос.
Без нагрузки на колесо руля, находящегося в неподвижном состоянии, распределитель располагается промежуточно. За счёт циркулирующего масла двигательная энергия утрачивается на процесс перегонки замкнутого масленого круга. Если колёса находятся в спокойствии (не двигаются), гидроусилитель не функционирует. Для того, чтобы гидроусилитель работал нормально, система должна быть полностью герметичной, масла должно быть достаточно. Автовладельцы, у которых имеется машина с гидроусилителями, должны вести периодический контроль и замену масленого уровня и натяжения насосного ремня. Современный (ГРУ) гидроусилитель – это очень сложная и требующая постоянного внимания, система. У него помимо хороших качеств существуют и некоторые минусы: 1. Необходимость в постоянной заботе и осмотре. 2. Изменение физических функций масла за счет температурных изменений. От этих изменений зависит качество работы прибора, в общем. 3. Потребность в большой мощности двигателя, даже при полном отсутствии эксплуатации.
Совсем недавно современные автомобили стали оснащаться новыми усилителями управления руля – электрические.
Электроусилитель – отличие его в том, что рулевой вал оснащён специальным электродвигателем с управленческим блоком. К нему так же прилагается прокручивающийся моментально, датчик. Так при повороте руля, он воспринимает поворотный момент и даёт указание электрическому двигателю. Он способствует движению рулевого вала по заданному пути. Не смотря на наличие огромного количества различных встроенных приборов, электроусилитель (ЭУР) достаточно компактный. Чего нельзя сказать о гидроусилителе. Для того чтобы его установить, вам не потребуется искать дополнительное место.
Электроусилитель производит анализ двигательных и скоростных оборотов автомобиля, основываясь на которые мощность электродвигателя меняется. Самую большую нагрузку он получает на пониженной скорости. В некоторых машинах можно отделять скоростной датчик от блока. Связь с двигателем нужна ЭУР, только для того, чтобы вовремя включать или выключать устройство.
1. Поворачивая руль, электроусилительный датчик сохраняет процесс движения торсионного вала. 2. Управленческий блок ЭУР принимает информацию об автомобильной скорости и двигательных оборотах. Он запускает электрический двигатель.
3. Благодаря ему водитель автомобиля без затруднений будет двигаться по нужному направлению.
Электроусилитель обладает рядом преимуществ: 1. Легкая и слаженная конструкция. 2. Экономность (по сравнению с ГУР, ЭУР поглощает гораздо меньшее количество энергии). 3. Отсутствие температурных изменений. 4. Отсутствие потребности в обслуживании и постоянном осмотре.
5. Надёжность за счёт малого количества составляющих.
Сегодня, некоторые умельцы умудряются внедрить такой удобный ЭУР на свои автомобили, и вот что у них получается:
Отметив свойства гидро- и электроусилителей руля, можно сказать что сроки эксплуатации гидроусилителей уже совсем скоро сочтутся. Так как теперь водителям намного удобнее пользоваться электрическим усилителем руля.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453