Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 марта 2016; проверки требуют 9 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 марта 2016; проверки требуют 9 правок. ЭУР легкового автомобиля
Электрический усилитель руля (ЭУР) — электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ)
ЭУР состоит из следующих основных элементов:
Рулевой вал с торсионным валом
Электродвигатель
Электронный блок управления (ЭБУ)
Датчик крутящего момента (бесконтактный)
Датчик положения ротора
Принцип действия электроусилителя руля:
Электроусилитель устанавливается на рулевой вал автомобиля, части которого соединены между собой торсионным валом, с установленным датчиком величины крутящего момента. При вращении руля происходит скручивание торсионного вала, регистрируемое датчиком момента.
На основании полученных с датчика момента данных, а также данных с датчиков скорости и оборотов коленвала, электронный блок управления вычисляет необходимое компенсационное усилие и подает команду на электродвигатель усилителя.
1-й вариант: Электродвигатель и редуктор расположены на рулевой колонке, полный момент выходит уже с вала рулевого колеса.
2-й вариант: Редуктор установлен на самой рейке, что позволяет не перегружать рулевой вал и его сочленения.
Достоинствами ЭУР в сравнении с гидравлическим усилителем руля (ГУР) являются:
Простота конструкции и обслуживания. ГУР в отличие от ЭУР требует постоянного контроля уровня жидкости, обслуживания насоса.
Компактность механизма. ЭУР устанавливается на рулевой вал и не требует дополнительного места под капотом автомобиля.
Экономичность. Электродвигатель ЭУР включается только при вращении руля, в то время как насос ГУР работает постоянно, создавая дополнительную нагрузку на двигатель тем самым увеличивая расход топлива.
Простота настройки. Только изменяя программу ЭБУ возможно добиться различных режимов работы при различных обстоятельствах, как например, уменьшение компенсационного усилия при увеличении скорости автомобиля. В случае ГУР для этого потребуются дополнительные активные элементы в конструкции.
Недостатки ЭУР в сравнении с ГУР:
Малая (меньшая) мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. ЭУР устанавливается только на лёгкие автомобили, недостаточная мощность не позволит использовать его на тяжелых внедорожниках или грузовиках, не опасаясь за нагрузку на бортовую сеть автомобиля и электродвигатель усилителя. В то же время, ЭУР потребляет сравнительно высокий ток от бортовой сети, создавая значительную нагрузку: так, например, ЭУР показанного выше Suzuki Wagon R может потреблять до 30 Ампер от бортовой сети, что составляет 40% мощности генератора (указанный ток - максимальный, на стоящей неподвижно машине, при езде меньше, а после 60 км/час ЭУР отключается вовсе, во избежание чрезмерной управляемости).
При тяжёлом режиме работы, например, при длительном движении по раскисшей грунтовой дороге электродвигатель ЭУР перегревается. Для предовращения его отказа блок управления начинает ограничивать максимальный ток, соответственно руль «затяжеляется», и в конечном итоге отключается совсем. Для восстановления нормальной работы необходимо остановить автомобиль на некоторое время, с целью охлаждения обмоток электродвигателя, после чего работоспособность восстановится.
Недостатки, свойственные как ЭУР, так и ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:
Возникновение опасности при движении в случае отказа обоих типов усиления руля (реакция водителя может быть недостаточной для своевременного обнаружения отказа системы усиления руля, если это произойдёт в момент поворота транспортного средства).
ru.wikipedia.org
Электроусилитель руля (ЭУР) — DRIVE2
Повальное внедрение электроники во все системы и узлы автомобиля не обошло и рулевое управление. Так появился электроусилитель руля (ЭУР), который существенно превосходит гидроусилитель по удобству и точности управления, безопасности и экономичности.
▪Принцип работы
Блок-схема работы ЭУР Состав системы ЭУР Устройство датчика крутящего момента ЭУР Блок управления ЭУР В состав системы входит электродвигатель, сервопривод, датчики крутящего момента и угла поворота руля, блок управления. Опционно может устанавливатья датчик скорости вращения руля. Электродвигатель — современный, бесщеточный. Конструкция сервопривода может быть различной, в зависимости от типа автомобиля (об этом ниже). Датчик крутящего момента — основной датчик системы. В разрез рулевого вала встраивается торсион. Элементы датчика устанавливаются на разных его концах. Принцип его работы может быть различным (например, магнитный или оптический).
При повороте рулевого колеса происходит закручивание торсиона. Чем больше усилие — тем больше закручивается торсион. По величине изменения взаимного положения частей датчика оценивается величина приложенного усилия. Угол поворота руля также измеряется соответствующим датчиком. Кроме этого, блок управления получает данные о скорости автомобиля от системы ABS и об оборотах двигателя от контроллера. На основании этих параметров ЭБУ рассчитывает значение необходимого вспомогательного усилия на руле и подает на электродвигатель питание нужной величины и полярности. Электродвигатель через сервопривод либо вращает рулевой вал, либо перемещает рейку.
▪Конструкция
Вариантов конструктивного исполнения узлов ЭУР существует множество. Для примера рассмотрим электроусилители, производимые одним из лидеров рынка компанией ZF под маркой Servolectric. В зависимости от типа автомобиля различаются и применяемые ЭУР. На субкомпактных и компактных легковых автомобилях усилители устанавливаются на рулевую колонку, на автомобилях среднего класса вспомогательное усилие передается на рейку с помощью дополнительной шестерни, а на внедорожниках и легких коммерческих машинах применяется так называемая "параллельноосевая" (paraxial) конструкция.
На легких автомобилях большое усилие от ЭУР не требуется, поэтому и электродвигатель, и сервопривод получаются настолько компактными, что легко умещаются под рулем в салоне автомобиля. Заодно там же размещаются и датчики. Таким образом, вся конструкция надежно защищена от пыли, грязи и высоких температур подкапотного пространства, что благоприятно сказывается на надежности.
На среднеразмерных автомобилях устанавливается ЭУР с двумя шестернями. Через одну шестерню на рейку передается усилие от руля, а через другую — вспомогательное усилие от электромотора. ЭУР для внедорожников и вэнов Устройство параллельноосевого привода
Чтобы создать большое дополнительное усилие применяется ЭУР параллельноосевой конструкции. Для преобразования вращательного движения электродвигателя в линейное перемещение рулевой рейки используется зубчатоременной привод и механизм "винт — гайка на циркулирующих шариках". Гайка, вращаемая зубчатым ремнем, через шарики перемещает ось рейки. Шарики циркулируют по резьбе, возвращаясь через специальный канал в гайке.
При любом конструктивном исполнении в случае поломки водитель может продолжать безопасно управлять транспортным средством благодаря наличию механической связи между рулем и управляемыми колесами.
▪Возможности и премущества
Главными преимуществами электроусилителя по сравнению с гидроусилителем являются экономичность и надежность. ЭУР не отбирает мощность у двигателя, что позволяет экономить от 0,4 л до 0,8 л на 100 км в зависимости от режима движения. Это, в свою очередь, снижает выбросы углекислого газа от 10 до 20г/км. ЭУР вступает в работу только при вращении руля, при движении по прямой он не потребляет энергии. Конструктивно электроусилитель компактнее и легче гидроусилителя и не требует обслуживания. Работа электроусилителя отличается более низким уровнем шума. Стоимость ЭУРа ниже, однако его ремонт обойдется гораздо дороже, потому что при поломке вышедшие из строя узлы меняются целиком.
Электронная "сущность" ЭУР наделяет его широкими возможностями по настройке значения вспомогательного усилия в зависимости от условий движения и типа транспортного средства. Чем выше скорость — тем меньше усилие и "тяжелее" руль. При желании водитель может отключить ЭУР от датчика скорости кнопкой на панели приборов. В этом случае руль постоянно "легкий", что облегчает вождение в городских условиях. Одна и та же модель электроусилителя может быть легко программно перенастроена для разных моделей автомобилей. ЭУР обладает функциями автовозврата руля в "ноль" и автоматического удержания колес в среднем положении (например, при разном давлении в шинах).
Интеграция с другими электронными системами автомобиля позволяет использовать ЭУР для:
• Стабилизации автомобиля, например, при резком объезде неожиданно возникшего препятствия; • Удержания автомобиля на полосе движения; • Помощи при парковке.
www.drive2.ru
Полезная инфа ( Электроусилитель руля ) — DRIVE2
Повальное внедрение электроники во все системы и узлы автомобиля не обошло и рулевое управление. Так появился электроусилитель руля (ЭУР), который существенно превосходит гидроусилитель по удобству и точности управления, безопасности и экономичности.
Принцип работы
Блок-схема работы ЭУР Состав системы ЭУР Устройство датчика крутящего момента ЭУР Блок управления ЭУР В состав системы входит электродвигатель, сервопривод, датчики крутящего момента и угла поворота руля, блок управления. Опционно может устанавливатья датчик скорости вращения руля. Электродвигатель — современный, бесщеточный. Конструкция сервопривода может быть различной, в зависимости от типа автомобиля (об этом ниже). Датчик крутящего момента — основной датчик системы. В разрез рулевого вала встраивается торсион. Элементы датчика устанавливаются на разных его концах. Принцип его работы может быть различным (например, магнитный или оптический).
При повороте рулевого колеса происходит закручивание торсиона. Чем больше усилие — тем больше закручивается торсион. По величине изменения взаимного положения частей датчика оценивается величина приложенного усилия. Угол поворота руля также измеряется соответствующим датчиком. Кроме этого, блок управления получает данные о скорости автомобиля от системы ABS и об оборотах двигателя от контроллера. На основании этих параметров ЭБУ рассчитывает значение необходимого вспомогательного усилия на руле и подает на электродвигатель питание нужной величины и полярности. Электродвигатель через сервопривод либо вращает рулевой вал, либо перемещает рейку.
Конструкция
Вариантов конструктивного исполнения узлов ЭУР существует множество. Для примера рассмотрим электроусилители, производимые одним из лидеров рынка компанией ZF под маркой Servolectric. В зависимости от типа автомобиля различаются и применяемые ЭУР. На субкомпактных и компактных легковых автомобилях усилители устанавливаются на рулевую колонку, на автомобилях среднего класса вспомогательное усилие передается на рейку с помощью дополнительной шестерни, а на внедорожниках и легких коммерческих машинах применяется так называемая "параллельноосевая" (paraxial) конструкция.
На легких автомобилях большое усилие от ЭУР не требуется, поэтому и электродвигатель, и сервопривод получаются настолько компактными, что легко умещаются под рулем в салоне автомобиля. Заодно там же размещаются и датчики. Таким образом, вся конструкция надежно защищена от пыли, грязи и высоких температур подкапотного пространства, что благоприятно сказывается на надежности.
На среднеразмерных автомобилях устанавливается ЭУР с двумя шестернями. Через одну шестерню на рейку передается усилие от руля, а через другую — вспомогательное усилие от электромотора. ЭУР для внедорожников и вэнов Устройство параллельноосевого привода
Чтобы создать большое дополнительное усилие применяется ЭУР параллельноосевой конструкции. Для преобразования вращательного движения электродвигателя в линейное перемещение рулевой рейки используется зубчатоременной привод и механизм "винт — гайка на циркулирующих шариках". Гайка, вращаемая зубчатым ремнем, через шарики перемещает ось рейки. Шарики циркулируют по резьбе, возвращаясь через специальный канал в гайке.
При любом конструктивном исполнении в случае поломки водитель может продолжать безопасно управлять транспортным средством благодаря наличию механической связи между рулем и управляемыми колесами.
Возможности и премущества
Главными преимуществами электроусилителя по сравнению с гидроусилителем являются экономичность и надежность. ЭУР не отбирает мощность у двигателя, что позволяет экономить от 0,4 л до 0,8 л на 100 км в зависимости от режима движения. Это, в свою очередь, снижает выбросы углекислого газа от 10 до 20г/км. ЭУР вступает в работу только при вращении руля, при движении по прямой он не потребляет энергии. Конструктивно электроусилитель компактнее и легче гидроусилителя и не требует обслуживания. Работа электроусилителя отличается более низким уровнем шума. Стоимость ЭУРа ниже, однако его ремонт обойдется гораздо дороже, потому что при поломке вышедшие из строя узлы меняются целиком.
Электронная "сущность" ЭУР наделяет его широкими возможностями по настройке значения вспомогательного усилия в зависимости от условий движения и типа транспортного средства. Чем выше скорость — тем меньше усилие и "тяжелее" руль. При желании водитель может отключить ЭУР от датчика скорости кнопкой на панели приборов. В этом случае руль постоянно "легкий", что облегчает вождение в городских условиях. Одна и та же модель электроусилителя может быть легко программно перенастроена для разных моделей автомобилей. ЭУР обладает функциями автовозврата руля в "ноль" и автоматического удержания колес в среднем положении (например, при разном давлении в шинах).
Интеграция с другими электронными системами автомобиля позволяет использовать ЭУР для:
• Стабилизации автомобиля, например, при резком объезде неожиданно возникшего препятствия; • Удержания автомобиля на полосе движения; • Помощи при парковке.
www.drive2.ru
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:
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 обладает
www.drive2.ru
ЭУР – электроусилитель руля: устройство и принцип работы
Гидравлический усилитель в свое время был настоящим прорывом в автомобилестроении, поскольку именно он дал возможность управлять машиной легко и с комфортом. Долгие годы ГУР был единственным типом усилителя, но сравнительно недавно в новые модели автомобилей начали устанавливать электроусилитель руля, ЭУР. Благодаря ему удалось наконец-то избавиться от гидравлической системы, которая была слабым местом в рулевом управлении и требовала регулярного обслуживания.
Что такое ЭУР и для чего он нужен?
ЭУР
Несмотря на совершенно другую конструкцию и принцип работы, назначение ЭУР не изменилось — он умножает усилие, прикладываемое водителем к рулю, фактически, перенимая на себя большую часть работы, требуемой для поворота колёс автомобиля. Это, так сказать, основная его функция, которая ничем не отличается от назначения ГУР.
Однако электрическая система дает дополнительные возможности, которыми предыдущее поколение усилителей похвастать не могло. Например, возможность настройки, что дает более точное и четкое управление в любом режиме.
Кроме того, поскольку электроусилитель может напрямую управляться электронным блоком управления (ЭБУ) автомобиля, он прекрасно работает в паре с системой курсовой устойчивости, «подруливая» при некорректно выполненных поворотах и страхуя водителя.
Если на автомобиль установлена система автоматической парковки, в нём будет и ЭУР, который точно и вовремя выполняет все команды ЭБУ. К стати EPS (Electric Power Steering) — это иностранная аббревиатура, которая означает тоже что и ЭУР.
Устройство электроусилителя руля
Схема устройства ЭУР
По сути, ЭУР – это электродвигатель, который включается в нужный момент и создает в механизме рулевого управления дополнительное усилие. Но, как и вся современная техника, устройство ЭУР постепенно «обросло» дополнительными элементами, которые помогают быстрей и точней реагировать на действия водителя.
Сам ЭУР состоит из нескольких компонентов.
Основная часть – асинхронный электродвигатель.
Блок управления (связан с ЭБУ автомобиля).
Датчики положения рулевого колеса (поворота руля) и крутящего момента. Первый ставится на руль и показывает, на какой угол он отклонился. Второй устанавливается на торсион на стыке рулевого вала и рейки. Он показывает усилие, приложенное к рулю. Иногда ставится еще и датчик скорости поворота руля.
Передаточный механизм (сервопривод), конструкция которого зависит от того, где именно в системе рулевого управления установлен электроусилитель руля.
Виды ЭУР
Как и всё в конструкции автомобиля, ЭУР эволюционировал, и теперь есть несколько его разновидностей, каждая из которых нашла свое применение в различных типах автомобилей. И если основной его принцип остался неизменным, некоторые детали серьезно влияют на качество и удобство работы. За местом установки различают 3 основных вида.
Электроусилитель руля, встроенный в рулевую колонку.
Двухвальный ЭУР, встроенный в рулевую рейку.
ЭУР с винт-шариковым соединением.
Эти виды отличает схема подключения электромотора и тип привода, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их все.
Электроусилитель, встроенный в рулевую колонку с червячной передачей
Устройство ЭУР встроенного в рулевую колонку с червячной передачей
Самый простой и дешевый тип электроусилителя. Мотор и червячный редуктор крепятся непосредственно на рулевую колонку и управляют ею. При этом остальные элементы рулевого управления (в частности, рейка) не меняются. Такое исполнение удобно тем, что электромотор располагается в салоне автомобиля, а значит, его легко демонтировать, обслуживать, и при этом он меньше страдает от холода и влаги. К тому же, простая конструкция рулевой рейки упрощает и удешевляет ремонт. Однако такая система не справляется с большими нагрузками, поэтому ставится на автомобили малого класса. На видео, ниже, наглядно показан принцип работы такого электроусилителя.
Электроусилитель, встроенный в рулевую рейку
ЭУР встроенный в рулевую рейку: 1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – ведущая шестерня 1; 3 – ведущая шестерня 2; 4 – электродвигатель усилителя; 5 – электронный блок усилителя; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления
Более сложная в обслуживании конструкция, которая используется в автомобилях среднего класса. Как понятно из названия, электромотор устанавливается в рулевую рейку на стыке между ней и промежуточным валом. Здесь используется уже шестерня, которая передает усилие на саму рейку.
Основной недостаток этого вида ЭУР в том, что он размещается на рейке, а значит, больше страдает от внешних факторов. И хоть устройство имеет защитный кожух, оно всё равно постепенно портится от влаги и перепадов температуры. А расположение в подкапотном пространстве усложняет демонтаж и ремонт.
Сложная конструкция, в которой электромотор ставится на рейку не со стороны рулевой колонки, а с противоположного конца. Для управления используются две шестерни: одна соединяется с промежуточным валом и вращается непосредственно от усилия, которое прикладывает водитель. Вторая шестерня установлена с другой стороны рейки и управляется электромотором. Такая сдвоенная конструкция сильно поднимает стоимость покупки или ремонта рулевой рейки. С другой стороны, за счет своих особенностей надежность этого механизма довольно высокая.
ЭУР с винт-шариковой гайкой
Устройство ЭУР с винт-шариковой гайкой
Это самый новый и самый удачный вариант электроусилителя. Прежде всего, в нём используется другая конструкция мотора, у которой практически нет инерции при остановке или в начале работы. И нет червячной передачи, которая отбирала на себя часть усилия электродвигателя. Благодаря этим изменениям точность и информативность руля достигают максимальных показателей.
Работа ЭУР с винт-шариковой гайкой
Для управления используется шариковая гайка, соединенная непосредственно с электромотором. При работе мотор вращает гайку в одну или другую сторону, а она, в свою очередь, перемещает рулевую рейку, как показано на анимации выше.
Принцип работы ЭУР
Теперь, когда основные разновидности ЭУР понятны, можно говорить о том, как работает это устройство. На видео, выше, наглядно показан принцип действия разных видов электроусилителей руля.
Если говорить в общем, принцип работы заключается в том, чтобы включить в нужное время электромотор, «докрутить» руль до нужного угла поворота, а затем вернуть его в среднее положение, когда маневр завершен. Однако такое объяснение не слишком раскрывает общую картину. Что же происходит, когда водитель начинает поворот?
Первыми включаются датчики. Основной – это датчик крутящего момента, который встроен в торсионный вал. Чем дальше водитель поворачивает руль, тем на больший угол поворачивается торсион. Плюс к этому есть и датчик угла поворота руля, а также датчик скорости поворота руля. Данные с них уходят в электронный блок управления ЭУР.
Информация с блока управления ЭУР уходит в ЭБУ автомобиля. Там она соотносится с данными датчиков АБС (информация о скорости автомобиля) и режимом работы двигателя (эту информацию передает датчик оборотов коленвала).
Затем команда от ЭБУ снова поступает на блок управления электроусилителем руля. Мотор включается и поворачивает рулевую колонку или рулевую рейку. А затем он же возвращает колёса в среднее положение.
Режим работы электроусилителя зависит от того, с какой скоростью движется машина (малой, средней или большой), а также от того, требуется ли возврат и поддержание колес в среднем положении. Благодаря электронике он всегда работает в оптимальном режиме.
Преимущества и недостатки ЭУР
Нет ничего идеального, и к ЭУР это тоже относится. Есть у этой системы и плюсы, и минусы, которые нужно учитывать при выборе автомобиля
Преимущества ЭУР:
Основной плюс – простота конструкции и отсутствие сложной гидравлики. Не нужно беспокоиться о тормозном цилиндре, прокладках, замене жидкости. Для обслуживания понадобится разве что смазка механического привода.
Меньше поломок, ведь чем проще система, тем меньше в ней отказов. Особенно хорошо это видно на тех ЭУР, которые размещены на рулевой колонке.
Экономия топлива. Дотошные европейские эксперты посчитали, что если не использовать привод от двигателя автомобиля, это позволит снизить расход топлива. ЭУР включается только когда выполняется поворот.
Возможность настройки, программирования или отключения усилителя. Это позволяет лучше контролировать автомобиль и настроить обратную связь «под себя».
Приятный бонус – бесшумная работа. Если узел исправен, он вообще никак не звучит.
И, как ни странно, цена ЭУР ниже, чем цена ГУР.
Недостатки ЭУР:
Большинство минусов связано с ремонтом ЭУР. И в первую очередь это стоимость такой услуги. Зачастую электродвигатель при неисправности меняют полностью, то же относится и к датчикам. А цена ремонта или замены рулевой рейки с интегрированным ЭУР – вообще печаль-беда.
Высокая информативность доступна только в дорогих современных моделях усилителя. Могут выйти из строя или засбоить датчики, после чего электроусилитель перестает адекватно работать.
И, наконец, малопонятная система дает простор для махинаций мастеров на СТО.
Заключение
Несмотря на все недостатки, схема ЭУР продолжает совершенствоваться. Последние модели ушли далеко вперед от первых попыток заменить гидравлику электроприводом. А учитывая, что система автопилота, автоматической парковки, удержания в полосе и т.д. требует именно электроусилителя, можно рассчитывать на то, что в ближайшем будущем появятся новые, более надежные и доступные конструкции.
vaznetaz.ru
Эур что это такое в автомобиле
Электроусилитель руля (ЭУР). Как работает – устроен. Основные виды
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 …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
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).
Про ЭГУР
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.
Как работает электроусилитель руля
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:
Когда устанавливается на рулевой вал, то есть ставится в салоне автомобиля и усиливает водительский вал, прямо от руля
Когда двигатель устанавливается на вал рейки и усиливает именно ее
Основные части (саму рейку и рулевой вал я брать не буду, про них итак все понятно)
Электродвигатель. Современный бесщеточный
Сервопривод. Также различается по видам, про это чуть ниже
Датчик крутящего момента. Основной датчик системы, обычно устанавливается на торсион, который помещается в разрез рулевого вала. На концах торсиона располагается две различных части датчика. Он может быть как оптический, так и магнитный.
Датчик поворота руля
Блок управления
ОПЦИОНАЛЬНО – может устанавливаться датчик скорости вращения руля
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:
Скорость автомобиля, от датчиков ABS
Обороты двигателя от датчика двигателя
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.
Основные типы конструкции ЭУРА
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:
Встроенный в рулевой вал (колонку). Если рассматривать саму рейку, то это обычная рулевая рейка, без каких-либо изменений. Сам двигатель находится в салоне и располагается на валу встроенным в рулевую колонку, это самая дешевая конструкция из всех электрических типов. Поэтому он так массово устанавливается на бюджетные модели автомобилей, в том числе на многие ВАЗ. Из положительных моментов не только цена, и простая конструкция рейки, но еще и то, что электрическая часть находится в салоне, а значит она менее подвержена температурным перепадам и влаги (снегу) из под колес, то есть живучесть увеличена. Минусами можно назвать то, что система снабжается червячным соединением, из-за этого возрастают потери на трение, информативность руля падает. ТО есть инерция + трение, настроить датчики невозможно! Это «бросается в глаза», особенно тех водителей, которые пересели с ГУРА.
Червячное соединение, встроенное в саму рулевую рейку. Это второй тип по простоте и цене конструкции. Как становится понятно, здесь используется червячное соединение (а это значит опять паразитные потери на трение) и электродвигатель который установлен в корпус самой рейки, то есть находится в подкапотном пространстве. Отличить можно по расширенному корпусу. Отрицательными моментами можно назвать еще то что все части находятся во внешней среде и по сути подвержены коррозии, радом влага, пыль, грязь снег и прочее. Также такая компоновка увеличивает цену ремонта и уменьшает удобство по эксплуатации. То есть вот так вот просто не подлезешь и не снимешь, нужно снимать всю рейку целиком. По управляемости она похожа на первый тип, то есть сравнить с ГУРОМ опять же сложно.
ЭУР с червячным приводом встроенный в рейку, но двухвальный. В свое время был очень популярен на ТОЙОТАХ, ЛЕКСУСАХ и некоторых немцах, например на ПАССАТЕ B Это технически сложная рейка, которая стоит очень не мало, также ее ремонт остаточно сложный и дорогой. Электромотор находится на противоположном конце от рулевого входного вала. Самая лейка имеет два отлива под опорные сухари. Что мы имеем – две зубчатые пары по краям рейки, одна идет от водительского вала (банально передает момент водитель, когда крутит руль), вторая идет от электрического двигателя, которую он толкает по средствам червячного механизма. ОЧЕНЬ СПОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, потому как две «червяных пары», которые еще сильнее получают паразитные потери на трение, что пагубно влияет на информативность руля. Плюсами можно назвать только то что стуки у такой рейки могут очень долго не проявляться, потому как здесь есть две полноценных опоры с сухарями.
Электрический усилитель с винт-шариковой гайкой (соединением). Как отмечают эксперты, это самый правильный вид
centr-bibliotek.ru
Электрический усилитель руля (ЭУР) в автомобиле — DRIVE2
Электрический усилитель руля (Eelectric Power Steering — EPS) в последнее время, во многих легковых автомобилях, находит все большую популярность, нежели гидроусилитель руля. И объяснение тому простое, преимуществами электроусилителя руля перед гидроусилителем является то, что здесь нет гидравлического насоса который постоянно работает, независимо от того, стоит автомобиль или едет. При этом при движении, гидроусилитель потребляет еще большую мощность, в отличии от электроусилителя, который в некоторых случая отключается совсем. Все это сказывается, во-первых, на потере мощности двигателя порядка 8-10 л.с., а также на экономичности автомобиля. Есть и еще один плюс, минимальное наличие механических узлов (гидравлические шланги, насос, золотники и т.д.), которые, как правило, менее надежны, чем электрика и электроника. Электрический усилитель руля также работает тише, чем элементы гидравлические системы, отсутствует шум от насоса и от жидкости, протекающей через шланги и клапаны. Но самое заметное отличие все же заключается в особенностях управления.
Электрический усилитель руля может быть очень точно настроен на срабатывание при повороте руля. Такую точность очень трудно обеспечить для гидравлической системы, так как клапана имеют определенный проход. От начала их открытия, до полного открытия, руль должен быть довернут на определенный угол. Электроусилитель руля не столь инерционен как гидравлика, что позволяет ему более быстро реагировать на изменение положения руля, а также скорость автомобиля. И в конце концов, электроусилитель может работать даже тогда, когда у вас заглох двигатель. Основным минусом электроусилителя руля является повышенное энергопотребление, ток питания доходит до 50 А. Очень часто в связи с этим основной неисправностью электроусилителя является обгорание контактов на монтажной плате, в реле, выгорание предохранителей.
Из истории электроусилителя руля и просто интересные факты
Первыми серийными машинами с электрическим усилителем руля были Acura NSX, Honda S2000, Toyota Prius и Toyota RAV4, а также множество моделей компании GM, такие как: Chevrolet Malibu, Chevrolet Cobalt, Chevrolet HHR, Pontiac G6 (кроме кабриолета, GT моделей), Pontiac Torrent, Pontiac G5, Saturn VUE и Saturn ION. Стоит сказать, что имелась и переходная система «смешанного» вспомогательного управления водителю. Некоторые машины имели электро-гидравлический усилитель руля. Электродвигатель использовался для привода обычного гидравлического насоса, а далее все как в классической схеме с гидроусилителем руля. Более подробно о гидроусилителе руля в статье "Гидроусилитель руля автомобиля". Последние поколения электроусилителей (EPS) собраны совместно с рулевой колонкой, хотя ранее электродвигатели ставились на рейку. Электроусилители руля на некоторых автомобилях могут настраиваться. Фактически вы выбираете вспомогательное усилие, при каком угле поворота, какое усилие будет помогать вам, докручивать колеса. Как правило, о возможности такой настройки надо спрашивать у дилера, к тому же настройка требует сканеров и ПО для изменения характеристик.
Как работает электроусилитель руля
1
Хотя читатель примерно уже представил себе, как и при каких условиях срабатывает электроусилитель, тем не менее, мы хотели бы донести до него особенности работы электроусилителя руля. В тот момент, когда водитель начинает поворачивать руль, датчик положения и датчик скорости вращения рулевого колеса передают сигналы в модуль управления. Также существует и датчик определения крутящего момента на рулевом колесе. Вся эта информация подается на блок управления электроусилителя рулевого управления. Кроме того, при управлении электродвигателем, также принимаются во внимание скорость транспортного средства и данные о усилии на рулевой тяге колеса. После получения всех этих данных, модуль управления подает питание на двигатель. Двигатель вращается, при этом помогает перемещать руль в одном из направлений. При управлении, постоянно отслеживается положение руля, при этом вспомогательное усилие меняется.
Ремонт и эксплуатация электроусилителя руля
Ремонт и эксплуатация электроусилителя руля На многих автомобилях GM, электродвигатель усилителя установлен на рулевой колонке. Двигатель и модуль управления являются одной сборкой в рулевой колонке, и в случае поломки меняется двигатель совместно с модулем управления. В большинстве современных автомобилей Toyota, электродвигатель может быть заменен отдельно. Электродвигатели установленные в рулевой рейки, как правило для автомобилей GM и Honda, меняется совместно с рейкой. Стоит заметить, что электрический усилитель руля довольно дорогой узел на иномарках, его стоимость может составлять от $ 600 и больше в зависимости от автомобиля. Таким образом, необходимо сказать о том, что точная диагностика электроусилителя руля необходима, она позволит избежать замены дорогостоящих, но исправных узлов. После ремонта электроусилителя, необходимо использовать диагностический прибор, для того, чтобы откалибровать центральное положение датчика положения рулевого колеса. В противном случае, вы будете иметь обратную связь от электродвигателя при прямолинейном движении. Как правило при поломке или срабатывании системы защиты рулевого управления на комбинации приборов загорается сигнальная лампа. Лампа может сигнализировать о неисправности или о отключении электроусилителя в следствии срабатывания защиты. Тепловая защита может сработать, когда обмотка электродвигателя перегреется, как правило, при работе в крайних положениях руля. Одной из распространенных поломок является стук в рулевой колонке, при проезде через неровности. Результатом этого может быть обратная связь от электродвигателя, за счет не корректной работы модуля управления. В крайних случаях электроусилитель может даже подруливать автомобилем. Проверка неисправности механической и электрической части проводится просто. Извлеките предохранитель питания электроусилителя из монтажного блока, при этом принудительно отключив его. Совершите пробную поездку, будьте осторожны, так как усилие при управлении будет значительным. Если стуки пропадут, то в этом был виноват модуль управления, если нет, то у вас механические неисправности в рулевой колонке. Стоит еще раз заметить, что при любой электронной неисправности усилителя или его отключении, автомобиль будет управляться, но управляющий момент на рулевом колесе будет намного выше.
www.drive2.ru
Усилители руля — электрические и гидравлические — журнал За рулем
ГУР против ЭУРа: эксперт «За рулем» детально рассмотрел технику, преимущества и недостатки усилителей руля разных типов.
На заре истории автомобиля никаких усилителей рулевого управления не было. Поэтому для поворота управляемых колес относительно тяжелых экипажей применяли рулевой механизм с большим передаточным отношением. Рулевое колесо могло делать от упора до упора пять и более оборотов. И, как учит теория и подтверждает практика, поворачивать на месте всегда труднее, чем в движении. Инженерные умы решили эту проблему в начале прошлого века, вначале запатентовав, а позже и освоив промышленное производство гидравлических усилителей руля (ГУР).
Как устроен ГУР
Гидравлический усилитель рулевого управления воцарился на автомобилях век назад и до сих пор не хочет сдавать позиций. Причем гидравлический усилитель сочетается как с современными реечными рулевыми механизмами, так и с более классическим рулевым редуктором с рулевой трапецией.
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.
↑ 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.
↑ Markovich, Alex. Look, Ma-No Wheels (англ.) // Popular Mechanics : magazine. — 1965. — April (vol. 123, no. 4). — P. 91—93.
↑ The Golf Ecomatic Page (неопр.) (недоступная ссылка). Deylan.co.uk. Дата обращения 14 декабря 2010. Архивировано 10 августа 2011 года.
↑ Audi of America Usage Agreement Архивная копия от 24 августа 2007 на Wayback Machine
↑ 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.
↑ 2001 Toyota Prius Repair Manual, Volume 2, Pub. No. RM778U2
↑
ru.wikipedia.org
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
☰Устройство, разновидности и принцип рыботы электроусилителя руля
Поведение руля - возврат в нейтральное положение, отклик, информативность - зависит от конструкции и состояния системы рулевого управления, а также типа усилителя руля.
Сегодня популярны два типа усилителей - гидравлические и электрические, у которых примерно одинаковое количество поклонников.
Электроусилитель руля - это электромеханическая система, которая состоит из:
электродвигателя - синхронный или асинхронный;
программируемого блока управления (ЭБУ) - Собирает показания датчиков и рассчитывает нужное усилие;
датчика крутящего момента - оценивает величину крутящего момента на руле. Устанавливается на концах торсиона в рулевом валу. Бывает оптический, магниторезистивный, индуктивный;
датчика угла поворота руля;
датчика механической передачи.
Как работает электроусилитель
Чем сильнее водитель поворачивает руль, тем больше закручивается торсион. Показатель приложенного усилия считывается датчиком крутящего момента. Одновременно датчик угла поворота руля считывает степень отклонения рулевого колеса относительно нейтрального положения, а датчик скорости передает показания о скорости автомобиля. Эти данные поступают в электронный блок управления, который рассчитывает усилие на руле и передает на электродвигатель ток нужной силы.
Например, вам нужно выехать с парковочного места. Скорость авто при этом нулевая, вы интенсивно и на большой угол поворачиваете руль - ЭБУ считывает показания датчиков и подает в электродвигатель ток большей силы, чтобы преодолеть сопротивление от дороги и помочь вам вывернуть колеса припаркованного автомобиля.
Электроусилитель руля: преимущества и недостатки
Недостатки электроусилителей обуславливаются их конструкцией и местом расположения. Электроусилитель может быть интегрирован в рулевую колонку или встроен в рулевую рейку.
Колонка с EPS - самая дешевая вариация, устанавливается на бюджетных легковых автомобилях. Основные недостатки связаны с конструкцией узла: вращающийся ротор определенной массы невозможно остановить мгновенно - появляется паразитный момент инерции. Плюс, червячная передача повышает потери на трение. В результате руль становится неинформативным, а сопротивление возрастает, и убрать эти недостатки невозможно. Поэтому водители, пересевшие с автомобилей с ГУР на авто с ЭУР в рулевой колонке, не в восторге от электроусилителя. Механическая рейка - одновременно преимущество и недостаток: с одной стороны, конструкция сухой рейки максимально простая. С другой, сухая рейка может корродировать до предела, не подавая признаков неисправностей. Ремонт рейки с ЭУР включает диагностику, устранение неисправностей в механической и/или электронной части. В некоторых случаях рационально купить рулевую рейку с EPS.
Рулевая колонка с электроусилителем
Электроусилитель, интегрированный в рейку:
С червячным приводом. Электромотор расположен рядом с зубчатым сектором рейки и приводит в движение червячную передачу. У этих электроусилителей такие же недостатки, как и у встроенных в рулевую колонку, - потери на инерцию и трение. Так как узел интегрирован с рейкой, ремонтировать его сложно и дорого.
С двойным (параллельным) приводом. Электромотор расположен на противоположном конце от рулевого вала. Один привод - стандартный зубчатый сектор, как в любой рейке. Во втором приводе винтом выступает резьба на штоке - вращение от электромотора передается через червячную передачу. В этом случае присутствуют удвоенные потери на трение из-за второго зубчатого сектора, поэтому ремонтировать такой ЭУР сложнее и дороже.
Вал-муфта. Самая удачная конструкция электроусилителя. Вал рейки проходит непосредственно через электродвигатель, объединенный с рулевым механизмом. Вместо червячной передачи в приводе применяется шариковый подшипник - шарики передают вращение. Благодаря особой конструкции электродвигателя потери на трение и инерцию в таком ЭУР минимальны, а информативность и усилие на руле оптимальны.
Электроусилитель с параллельным приводом и червячной передачей
Электроусилитель с параллельным приводом вал-муфта
Несмотря на сложность узла и существующие недостатки, почти половина современных автомобилей оснащены электроусилителями.
Владельцы автомобилей с электроусилителем выделяют несколько весомых преимуществ:
Экономия топлива. ЭУР начинает работать, только когда водитель поворачивает руль: усилие, приложенное к рулю, а также сопротивление колес при повороте закручивают торсион - это сигнал для усилителя включиться. При нейтральном положении руля электроусилитель не работает, не потребляет энергию и не крадет мощность у двигателя - это позволяет экономить до 1 л топлива на 100 км.
Хороший отклик руля. На высоких скоростях ЭУР работает точно, на низких - плавно. Блок управления получает сведения от нескольких датчиков и рассчитывает усилие на основании этой информации.
Возможность настроить дополнительные функции.
Компактность.
Простая конструкция: нет насоса, бачка, шлангов и трубок, уплотнительных элементов, которые нужно систематически менять.
ЭУР не требует обслуживания.
Вместе с развивающимися технологиями совершенствуются и электроусилители: разработчики устраняют проблемы в программной части, ищут оптимальные конструкции, способы расположения и взаимодействия узлов рулевого управления. С другой стороны, гидроусилитель более предсказуемый и привычный для большинства водителей, да и обслуживать ГУР не так уж сложно.
Рулевой механизм Lada 4x4 с гидроусилителем руля: 1 — рулевая трапеция; 2 — рулевой механизм; 3 — рулевая колонка; 4 — рулевое колесо; 5 — кронштейн насоса ГУР; 6 — насос; 7 — бачок.
