Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

Продолжаем знакомиться с помощниками водителя. Логическим продолжением гидравлического усилителя руля является его электрический собрат. Это очередной усилитель рулевого управления в автомобиле, более совершенный, по мнению многих автовладельцев, и надежный, как считают автомеханики. Давайте разбираться, почему так.

Сегодня поговорим о конструкции и принципе работы электроусилителя. О его и преимуществах перед гидравлическим усилителем руля, подробно обговорим в следующей статье.

Где находиться электроусилитель

Местонахождение электроусилителя руля зависит от типа его подключения к рулевому управлению. Существует несколько способов:

  1. На рулевом валу при помощи червячной передачи;
  2. На рейке. Передача осуществляется через шестерню;
  3. Параллельно рейке. Через ременную передачу усилие от электрического двигателя передается на винт-шариковую гайку, которая вращает винт рейки в нужном направлении.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

В первом случае, в зависимости от компоновки узлов автомобиля, электроусилитель руля может находиться непосредственно на рулевой колонке или в моторном отсеке, ближе к рулевой рейке. Рассмотрим подробно все способы подключения электрического усилителя.

Как работает и способы его подключения к рулевому управлению

В момент поворота руля водителем, включается электродвигатель усилителя. Он помогает докручивать колеса в необходимую сторону, снимая реактивное действие с рулевого колеса. За счет этого проще вращать колеса автомобиля, человеку не нужно прилагать большого усилия, чтобы маневрировать на малых скоростях машины, например на парковке.

Чтобы дать сигнал на включение двигателя электроусилителя, в рулевом управлении используется торсионный вал.

Как в случае с гидроусилителем, он используется для того, чтобы исполнительный механизм усилителя понимал, в какую сторону повернут руль, вращается он или стоит на месте.

Только в случае с гидравлическим «помощником», на торсионе установлены датчики, которые считывают угол поворота рулевого колеса, формируя импульсы для электродвигателя.

Червяк-шестерня

Если усилитель установлен на валу, то передача момента электроусилителя передается через червячную передачу. Электрический двигатель вращает червяк, он вращает шестерню на валу, момент передается на рулевую рейку.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

В таком типе подключения есть большой минус. В случае выхода из строя электродвигателя, водитель не сможет вращать руль и поворачивать колеса. Потому что, червячная передача работает только в одну сторону, червяк может крутить шестерню, а не на оборот. Для это используется редуктор с планетарной передачей.

Он позволяет суммировать крутящий момент от двух источников. Первый источник – водитель, второй – электродвигатель. Если один из источников вышел из строя, то механизм будет вращаться. Момент будет в два раза меньше, число оборотов в два раза больше. То есть, больше нужно крутить руль для поворота колес на определенный угол.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

Шестерня-рейка

В этом случае электроусилитель находится на рулевой рейке, перпендикулярно ей. Это частный случай такого расположения. В большинстве автомобилях ЭУР устанавливается параллельно – это экономит место под капотом.

Передача крутящего момента передается через шестерню на зубья рейки. В данной конструкции используется две шестеренки – одна передает усилие от рулевого вала на рейку, вторая от электродвигателя. Когда электроусилитель устанавливается параллельно, в конструкцию добавляется червяк и редуктор. Вращение от электрического двигателя через них передается на шестерню и рейку.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

Здесь так же используется торсионный вал, способный скручиваться. На нем размещены датчики угла поворота. Они формируют команды для электрического двигателя усилителя на включение, отключение и вращения в определенную сторону.

В случае поломки, водитель сможет без проблем поворачивать руль. Шестерня электродвигателя никак не помешает ему это сделать. Помощи от электромотора не будет, ему придется вспомнить Жигули и какую силу нужно потратить для поворота колес.

С точки зрения безопасности и простоты, данная конструкция выигрывает червячную передачу. В ней нет дополнительного редуктора. Это удешевляет ремонт и эксплуатацию электроусилителя.

Винт-шариковая гайка

В этом случае электромотор усилителя установлен параллельно рулевой рейке. Она имеет форму не доски с зубьями, а трубы с резьбой. На ней накручена гайка, соединенная ремнем со шкивом электрического двигателя. Электродвигатель вращает гайку, которая закручивает или выкручивает рейку, поворачивая колеса в нужную сторону.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

Между резьбой гайки и винта, в нашем случае рейки, находятся шарики. При вращении они перемещаются по спиралевидной траектории, по резьбе. Попадая в возвратные каналы, они двигаются по кругу. Происходит круговое движение шариковых элементов по резьбе гайка-винт.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работает

Эта конструкция имеет ряд преимуществ перед винтовой парой гайка-винт:

  1. Увеличивается КПД механизма до 80%;
  2. Электродвигатель затрачивает меньше энергии;
  3. Уменьшается износ трущихся деталей;
  4. Увеличивается срок эксплуатации;
  5. Меньший нагрев пар трения способствует непрерывной работе.

Преимущества

  1. Компактный. Нет дополнительных агрегатов и механизмов;
  2. Экономичный.

    Электродвигатель включается только при вращении руля, он постоянно не работает;

  3. Он дешевле в производстве;
  4. Больше функциональных возможностей;
  5. Проще обслуживать.

Электроусилитель – это новый этап развития в автомобилестроении. Он не только помогает водителю вращать колеса, но участвует в обеспечении безопасного управления автомобилем.

На нем «завязаны» многие современные системы безопасности – ESP, удержание в полосе. Помогает парковаться – ассистент автоматической парковки. В следующей статье я сравню гидроусилитель и электрический усилитель руля. Разберемся в их преимуществах и недостатках, какой из них лучший.

Устройство и принцип работы электроусилителя рулевого управления

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем.

Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка.

В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

Функции и назначение

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работаетОбщий вид ЭУР

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как “электрический усилитель руля”, который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

  • высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР;
  • более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления;
  • экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля.

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

  1. Надежность.
  2. Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
  3. Простота обслуживания и бесшумная работа.
  4. Экологическая и технологичность безопасность.

  5. Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
  6. Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
  7. Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.

  8. Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе.

Устройство ЭУР

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работаетУстройство ЭУР

Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

  • электродвигатель (электромотор);
  • механическая передача (редуктор);
  • система управления.

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

  1. Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
  2. Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку.

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работаетВарианты установки электродвигателя

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Что такое электроусилитель руля (эур) и как он работаетУстройство рулевого управления с ЭУР

Система управления ЭУР состоит из:

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

Входные датчики:

  • датчик угла поворота рулевого колеса;
  • датчик крутящего момента на рулевом колесе.

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента.

ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и  вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса.

Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

  • поворот автомобиля в обычном режиме;
  • поворот машины на большой скорости;
  • поворот машины на малой скорости;
  • возврат колес в среднее положение;
  • поддержание колес в среднем положении.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

  • экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя;
  • надежность за счет отсутствия гидравлической системы;
  • обеспечение лучшей связи водителя с дорогой;
  • компактность и простота обслуживания;
  • удобство регулирования характеристик рулевого управления;
  • возможность реализации автоматического управления.

К минусам устройства относятся:

  • невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности;
  • недостаточная влагозащищенность;
  • высокая стоимость.

Неисправность EPS

Пиктограмма неисправности EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

(9

Как работает электроусилитель руля: принцип работы и устройство ЭУР, схема подключения и замена механизма рулевого управления, смазка и калибровка

 Auto.TodayAuto.Today

Принцип работы электроусилителя руля Устройство ЭУРПоломки электроусилителя и их симптомыВидео: Неисправности электроусилителя руляТехническое обслуживаниеСъём и установка Ремонт механизмаВидео: Как вы убиваете рулевую рейку с ЭУРКалибровкаЗамена маслаЗамена рулевой рейки с ЭУРvar index=document.getElementsByClassName('index-post');if (index.length>0){var contents=index[0].getElementsByClassName('contents');if (contents.length>0){contents=contents[0]; if (localStorage.getItem('hide-contents') === '1'){contents.className+=' hide-text'}}}

Принцип работы электроусилителя руля

ЭУР, или EPS, синхронизирует связь руля с колёсами посредством датчиков, ЭБУ и электромотора. Отсутствие шлангов и спецжидкостей и соответствующая компактность характеризуют EPS как более удобную систему, чем ГУР. Описываемый тип усилителя работает благодаря электромотору, который непосредственно приводит в движение рулевую рейку.

Существует вариант установки мотора таким образом, что он передаёт усилие на вал руля. Автомобилист крутит руль, торсионный вал вращается, датчики крутящего момента считывают этот процесс и направляют соответствующую информацию в электронный блок. Он и рассчитывает требуемое усилие для поворота колёс.

ЭБУ может обрабатывать вводные не только указанных датчиков, которые являются его обязательной частью, но и таких:

положения руля; вращательной частоты коленчатого вала; скорости вращения колёс.

Важно! Отрицательный момент ЭУР — это его плохая защищённость от влаги.

EPS осуществляет работу в таких режимах:

поворот авто в обыкновенном режиме; поворот при высокой либо низкой скорости; возвращение колёс в положение «прямо»; а также режим поддерживания колёс в таком положении.

Прекрасные возможности по безопасности открыло появление и применение электроусилителя: автоматическую парковку, систему динамической стабилизации, аварийное управление, вспомогательные способности при движении.

ЭУР устроен в общих чертах из трёх основных деталей — электромотора, механической передачи и системы управления. Электродвигатель может быть установлен по-разному, есть несколько разных схем (на вал рейки, рулевую колонку или вал колеса).

Если мотор передаёт усилие на рейку, то такая система называется ЭМУР и имеет две модификации:

с двумя шестернями; с параллельным приводом.

В первом случае крутящий момент передаётся на рейку от руля посредством одной из шестерён, но он же на вторую шестерню направляется электромотором. При параллельном приводе двигатель выполняет передачу усилия благодаря винт-шариковой гайке.

Устройство электроусилителя таково:

Мотор и силовая передача — это исполнительная система ЭУР, здесь создаётся само усилие и обеспечение лёгкости при управлении машиной.

Электрический блок управления осуществляет подачу сигнала на мотор, то есть осуществляет его подключение к работе. ЭБУ считывает показания датчиков и подаёт соответствующие импульсы. Датчики.

Основной из них в ЭУР — датчик усилия (крутящего момента). Именно эта деталь определяет степень приложенного к рулю усилия.

Знаете ли вы? Первые ВАЗ, на которых был установлен электроусилитель управления, поворачивали в неправильном направлении — такие ошибки выдавал ЭУР на отечественном авто.

Торсионный вал — часть рулевой колонки, которая измеряет усилия. Это осуществляется так: при вращении руля входная и выходная части вала смещаются, полученный угол улавливается датчиками.

Поломки электроусилителя и их симптомы

Сигнализировать о неисправности ЭУР может специальный символ — руль со знаком восклицания.

Если этот символ загорелся на приборной панели, значит усилитель не справляется с проведением диагностики собственной системы.

Управление машиной при этом возможно продолжать, но лучше всё же срочно направить авто в сервис. Если загорается предупреждающий сигнал (лампочка на панели), следует отключить предохранитель.

Основными неисправностями являются:

напряжение ниже нормы; отсутствие сигналов от датчиков скорости; увеличение частоты оборотов двигателя.

Неисправными могут быть датчики и кабели, по которым проходит ток. Первые некорректно срабатывают вследствие попадания на них влаги. Ремонт требуется осуществлять немедленно. Также бывает простое изнашивание контактов. Ещё одна вероятная поломка системы — перегорание предохранителя. А в случае ДТП может нарушаться деятельность электромотора.

Рекомендуем для прочтения:

Что лучше: электроусилитель руля или гидроусилитель?

Прокачка гидроусилителя руля автомобиля

Устройство усилителей рулевого управления

Лада Приора: основные проблемы электроусилителя руля и их устранение

Заметить поломки можно при таких симптомах:

руль стал крутиться с большим трудом; при повторном включении зажигания (зимой) очень туго осуществляется реверсия рулевого колеса; наблюдаются посторонние звуки (скрип).

При условиях низкой температуры воздуха и неадекватной работы усилителя следует включать и выключать двигатель несколько раз до тех пор, пока не потухнут оповещающие о выходе из строя лампы. Можно также дать автомобилю согреться в тёплом помещении.

Также проводятся такие мероприятия:

скидывается минусовая клемма аккумулятора; последний подлежит зарядке.

Видео: Неисправности электроусилителя руля

Чтобы длительное время пользоваться качественной работой EPS, нужно соблюдать такие правила:

не позволять электромеханизму подвергаться физическим воздействиям; предотвращать попадание влаги в систему, не подвергать её высокой температуре; при замене блока управления осуществлять его калибровку; избегать вмешательства в деятельность рулевой колонки.

Важно! Экономия при ЭУР налицо: ведь система работает только в процессе поворота.

В качестве примера рассмотрен демонтаж и установка ЭУР на автомобиле ВАЗ «Лада Калина».

Перед тем как проводить данный вид работ, обязательно следует подготовить:

отвёртки (крестовую и плоскую); шестигранник (13).

Также выполнить самостоятельно все действия невозможно, поэтому потребуется напарник.

Чтобы снять усилитель, следуйте пошаговой инструкции:

Отсоедините минусовую клемму аккумулятора. Установите колёса машины в положение «прямо». Демонтируйте руль и переключатели под ним у авто. Уберите подрулевые переключатели. Выкрутите 3 винта, крепящих усилитель на панели. Снимите усилитель.

Разъедините разъёмы проводов от выводов ЭУР. Маркером отметьте положения как карданного шарнира, так и вала усилителя. Открутите гайку на карданном шарнире и извлеките болт. Две гайки переднего крепления, а затем и заднего отвинтите и снимите ЭУР.

Установка электроусилителя проводится в обратном порядке перечисленных действий.

Знаете ли вы? В Лос-Анджелесе зарегистрировано на 1,8 миллиона авто больше, чем людей, имеющих права.

Ремонт электроусилителя включает:

диагностику электрорейки; определение причины выдаваемой ошибки и её снятие; починку мотора ЭУР.

Если автомобиль находится на гарантии, то самостоятельная починка электроусилителя будет неправильным действием. С целью ремонта стоит обратиться в сервисный центр. Если же неисправны датчики, то их можно заменить даже своими руками.

Видео: Как вы убиваете рулевую рейку с ЭУР

Калибровка заключается в том, чтобы рулевое колесо могло возвращаться в положение «прямо». Существует специальный сканер. Он подключается к диагностическому разъёму. Специалист включает калибрующую программу.

Такую процедуру проводят по нескольким причинам:

после выполнения схождения-развала; при появлении сигнала соответствующей лампы на панели; в случае отклонения рулевого колеса от нулевого положения; после того, как были скинуты клеммы аккумулятора; при замене дисков; в связи с переустановкой ЭУР.

Знаете ли вы? На машинах премиум-класса электроусилитель может управлять движением самостоятельно, если авто едет по прямой линии.

В электроусилителе масла нет. Существует ЭРУГ — гибрид электро- и гидроусилителя. Проверять уровень и цвет жидкости в такой системе нужно.

Обычно проводится проверка состояния либо после определённого пробега, либо по причинам:

появившихся шумов (гула, треска); тугой реверсии руля.

Замена рулевой рейки с ЭУР

Если возникла необходимость в замене самой рулевой рейки (РР), на которой установлен электроусилитель, нужно следовать таким действиям:

Передняя часть авто приподнимается с помощью домкратов. Приготовьте фонарь, шестигранные головки и гаечные ключи, плоскую отвёртку и ветошь для очистки элементов. Далее следует снять колёса. Нужно открутить крепежи подрамника и снять его.

Затем важно отключить провода от рейки. Теперь — отсоединить тяги. Далее переместиться следует в салон авто и там под рулём отвинтить гайку — так открепляется вал от рейки. Затем нужно отвинтить болты, скрепляющие рейку, достать саму деталь.

Устанавливать новую РР следует посредством тех же шагов, двигаясь в обратном направлении.

Электроусилитель — универсальная современная и удобная система, помогающая при управлении автомобилем. Она не требует особого ухода, способна сигнализировать и анализировать внутренние проблемы самостоятельно.

Если гарантийный срок вашей машины ещё не подошёл к концу, лучше всего при появлении симптомов поломок обратиться в сервисный центр. Замена электронного блока — дорогостоящее мероприятие.

Но чаще всего поломки ЭУР связаны с нарушением работы датчиков, а замена таковых — простое действие.

Что такое ЭУР: как устроен и работает рулевой усилитель

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР) —  устройство для уменьшения усилия, которое водитель должен прилагать на рулевое колесо для изменения положения управляемых колес. Данная система называется EPS (от англ. Electric Power Steering, электрический усилитель руля).

Наличие усилителя (гидроусилителя ГУР или электроусилителя ЭУР) позволяет:

  • повысить комфорт;
  • облегчить процесс управления автомобилем;
  • улучшить общую безопасность при езде.

При этом гидроусилитель руля долгое время являлся единственным вариантом, тогда как усилитель руля электро (ЭУР) появился на автомобилях сравнительно недавно. Хотя данное решение является более современным аналогом, у ЭУРа имеются как плюсы, так и минусы. Подробнее читайте в нашей статье.

Электроусилитель руля: преимущества

Данный тип усилителя основан на том, что усилие создает электрический привод. При этом следует отметить полное отсутствие гидравлики, что повышает общую надежность  и срок службы системы. Благодаря ЭУРу можно реализовать функции автопилота, автоматической парковки и т.д.

В целом, установка электроусилителя руля позволяет получить более высокую точность и остроту рулевого управления.

Также ЭУР более экономичен и срабатывает только в момент, когда водитель прилагает усилие на руле. Это значит, что двигателю не нужно постоянно приводить в действие насос для прокачки гидравлической жидкости. В результате меньше расход топлива и минимизированы потери мощности двигателя.

Также современные типы ЭУР позволяют реализовать функции адаптивного электроусилителя руля. Такой усилитель тесно взаимодействует с другими системами (например, система курсовой устойчивости).

Это позволяет:

  • значительно повысить безопасность;
  • выполнять коррекцию угла поворота колес;
  • улучшить общую устойчивость авто.

Электроусилитель не нуждается в дополнительном обслуживании, работает практически бесшумно. В случае поломки усилителя в полной мере сохраняется возможность управлять автомобилем. Также усилие на руле опционально может быть изменено в соответствии со скоростью движения и дорожными условиями. В результате улучшается обратная связь.

Устройство ЭУР и типы электроусилителей

Основным элементом в конструкции рулевого управления данного типа является электромотор. Сам усилитель фактически состоит из двух основных элементов:

  • электродвигатель;
  • система управления электроусилителя.

В зависимости от типа, электрические усилители принято делить на ЭУР и ЭМУР. В случае с ЭУР, двигатель может стоять в рулевой колонке, тогда как ЭМУР предполагает интеграцию в рулевую рейку (рулевая рейка с электроусилителем).

Первый вариант самый простой и дешевый, электрический двигатель в рулевой колонке зачастую является асинхронным электродвигателем, который передает сформированное усилие в виде крутящего момента на вал рулевого колеса через механическую передачу.

Второй вариант является электромеханическим усилителем рулевого управления. Этот усилитель может отличаться по конструкции:

  1. с двумя шестернями;
  2. с параллельным приводом.

Конструкция с шестернями предполагает, что передача крутящего момента от рулевого колеса на рейку рулевого механизма осуществляется одной шестерней, тогда как на вторую шестерню момент передается от электрического мотора.

Если же ЭУР с параллельным приводом, тогда электродвигатель передает усилие на рейку рулевого механизма посредством ременной передачи или передачи через винт и шариковую гайку.

Система управления электроусилителя

Система управления ЭУР включает в себя следующие составные элементы:

  • электронный блок управления;
  • датчики электроусилителя;
  • исполнительное устройство.

Датчики определяют угол поворота руля, а также усилие (крутящий момент) на руле. Дополнительно система ЭУР получает информацию от блока ABS, системы курсовой устойчивости, ЭБУ двигателя. В результате электроусилитель также получает сигналы от датчика скорости, от датчика коленчатого вала и т.д.

Далее блок управления электроусилителем, получая сигналы от группы датчиков, подает команды на исполнительное устройство (электродвигатель усилителя руля). Такое решение позволяет сделать рулевое управление легким, точным и отзывчивым.

Как работает элеткроусилитель рулевого управления

Чтобы понять, как работает электроусилитель руля, необходимо отдельно изучить принцип его работы. Во время поворота рулевого колеса осуществляется скручивание торсионного вала. Датчик крутящего момента посылает на блок управления сигнал, после чего ЭБУ обрабатывает информацию.

Затем блок управления анализирует от ряда других датчиков, поле чего блок определяет необходимое усилие для поворота колес с учетом различных условий движения.

Дальше на электромотор усилителя посылается управляющий сигнал, после чего электродвигатель окажет воздействие на вал рулевой колонки или на рулевую рейку. При этом режимы работы усилителя будут отличаться в зависимости от условий.

Можно выделить следующие основные режимы:

  • колеса поворачиваются в стандартном режиме;
  • водитель поворачивает руль на высокой скорости;
  • поворот колес осуществляется на низкой скорости;
  • колеса поворачиваются на машине, которая стоит;
  • колеса возвращаются в «нулевое» положение;
  • руль поддерживается в «нулевом» положении.

При этом в каждом случае усилие, которое сформирует усилитель, будет разным. Например, если автомобиль стоит на месте, для легкого поворота колес необходимо приложить большое усилие.

Однако если во время езды с высокой скоростью приложить аналогичное усилие, руль окажется слишком «легким» и машина может попросту вылететь с дороги. Чтобы этого не произошло, ЭБУ усилителя откорректирует усилие электромотора и сделает руль более «тяжелым», что необходимо для комфортного и уверенного управления на высоких скоростях.   

Недостатки ЭУР

Система электроусилителя наряду с преимуществами также имеет несколько существенных недостатков:

  • ЭУР не используют на грузовых автомобилях (недостаточно мощности электромотора);
  • взаимодействие с большим количеством датчиков понижает надежность, возникают сложности с диагностикой и ремонтом;
  • себестоимость адаптивных электроусилителей намного дороже традиционного ГУР;
  • даже с учетом возможности гибкой настройки водители отмечают плохую обратную связь, усилие на руле не естественное, теряется связь с дорогой;

Примечательно то, что неисправность EPS может возникнуть совершенно неожиданно, проблема может быть плавающей (проявляться только во влажную погоду или после езды по плохой дороге). Результат — ремонт электроусилителей руля может быть затруднен, так как сложно определить причину даже после проведения углубленной диагностики.

С учетом таких минусов на более дорогих современных авто  достаточно часто вместо традиционного ГУР или ЭУР устанавливают электрогидроусилитель руля ЭГУР. Данное решение сочетает в себе основные преимущества гидравлики и электроники, позволяя значительно улучшить качество рулевого управления.

Что такое электро ГУР

Электрогидроусилитель  руля — система, которая сочетает в себе некоторые преимущества гидроусилителя и элеткроусилителя, при этом лишена отдельных недостатков ГУР и ЭУР.

Фактически, электрогидроусилитель представляет собой ГУР, однако насос гидроусилителя в данном случае электрический. Это значит, что мощность двигателя не отнимается.

Также установка отдельного электронасоса позволяет усилителю функционировать автономно (даже когда двигатель не работает) и гибко изменять усилие на руле в зависимости от условий движения автомобиля.  В результате водитель получает основные преимущества ГУР и ЭУР (адаптивный руль, а также лучшую обратную связь с дорогой и т.д.).
Рекомендуем также прочитать статью о том, как поменять жидкость ГУР своими руками. Из этой статьи вы узнаете, когда и почему нужно менять масло гидроусилителя, а также как поменять масло ГУР самостоятельно.

Из недостатков можно выделить традиционные минусы гидравлики (течи, необходимость замены масла ГУР, перегревы масла гидроусилителя), а также возможные проблемы с управляющей электроникой (сбои в работе электронасоса, проблемы с датчиками и т.д.). Также серьезным недостатком ЭГУР является стоимость такой системы и дополнительные сложности ее ремонта.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения – облегчить рулевое управление. Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить передаточное отношение привода.

Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками.

Требования к комфорту и эргономике почти не предъявлялись, поэтому то, что для маневрирования водителю приходилось делать 5-6 оборотов огромным рулем от края до края, во внимание не принималось. В наши дни инженеры нашли более изящный выход — электроусилитель руля.

Этот механизм при помощи электромотора создает вспомогательное усилие на рулевом валу при его повороте. Появился он относительно недавно и постепенно начинает вытеснять своих предшественников – гидро- и электро-гидроусилитель.

Устройство и принцип действия электроусилителя руля

Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и управляющий блок. Дополнительно механизм может оснащаться датчиком скорости вращения руля. Устройство сервопривода на разных типах автомобилей различается (подробнее об этом ниже).

Главный датчик в электроусилителе руля – датчик крутящего момента. Выполнен он следующим образом: в разрез рулевого вала встроен торсион, на концы которого устанавливаются элементы датчика, принцип действия которого может быть оптическим или магнитным.

Принцип работы электроусилителя руля следующий.

С поворотом руля торсион на валу закручивается тем сильнее, чем больше прилагаемое усилие. Величина приложенного усилия оценивается по взаимному расположению частей датчика. Измеренное значение передается в блок управления.

Второй датчик измеряет угол поворота руля и также передает измерения в управляющий блок, куда дополнительно поступают данные о скорости движения машины (от ABS системы) и оборотах двигателя (от контроллера).

А на основании всей полученной информации, электронный блок управления рассчитывает величину вспомогательного усилия, и подает на электромотор напряжение нужной величины и полярности. Через сервопривод электродвигатель перемещает рулевую рейку или вращает рулевой вал.

При движении с небольшой скоростью, например, на парковке, когда приходится быстро поворачивать колеса из одного крайнего положения в другое, электромотор работает с максимальной мощностью, и обеспечивается так называемый «легкий руль».

И наоборот, когда машина едет по трассе с высокой скоростью, руль поворачивается на небольшие углы, поэтому вспомогательное усилие минимально, руль получается более «тяжелым».

Вдобавок, электроусилитель руля способен увеличивать реактивное усилие, которое возникает при повороте колес, помогая им вернуться в среднее положение.

Нередко возникает необходимость в поддержании среднего положения колес, например, при сильных порывах бокового ветра или неодинаковом давлении в шинах, в подобных ситуациях блок управления обеспечивает постоянное корректирующее усилие. В программном обеспечении системы заложена и компенсация увода переднеприводной машины в сторону из-за разной длины валов привода колес.

Конструкция электроусилителя руля

Несмотря на общее устройство, конструктивно электроусилитель руля может быть выполнен различными способами в зависимости от того, на каком типе автомобилей он устанавливается.

На автомобилях малого класса ЭУР устанавливается на рулевую колонку.

Они не нуждаются в большом усилии на руле, поэтому электромотор и механическая передача получаются компактными и помещаются в салоне авто под рулевым колесом. Там же размещаются и датчики. В результате устройство надежно защищено от пыли, грязи и высокой температуры, царящих в подкапотном пространстве, что наилучшим образом сказывается на сроке службы.

У машин среднего класса электроусилитель руля размещается на рулевой рейке, вспомогательное усилие на которую передается через шестерню.

Внедорожники и микроавтобусы, из-за большой массы, нуждаются в большом вспомогательном усилии, поэтому на них устанавливается электроусилитель руля параллельноосевой конструкции. Электродвигатель передает усилие при помощи зубчатоременной передачи и механизма «винт-гайка на циркулирующих шариках».

Зубчатый ремень вращает гайку, а та, в свою очередь, через шарики перемещает рулевую рейку. Шарики циркулируют по резьбе и возвращаются по специальному каналу в гайке.

Независимо от варианта исполнения, электроусилитель руля устроен таким образом, что даже в случае его выхода из строя автомобиль останется управляемым, поскольку сохранится прямая связь рулевого вала с рейкой.

Преимущества ЭУР перед ГУР и ЭГУР

Водители автомобилей, на которых установлен гидро- и электро-гидроусилитель, вынуждены мириться с их многочисленными недостатками, а именно:

  • держать колеса в крайнем положении можно не более пяти секунд, иначе происходит перегрев масла в системе и выход ГУР из строя;.
  • необходимость в периодическом обслуживании (нужно контролировать уровень масла, менять его, следить за состоянием приводов, шлангов и насоса);.
  • на работу ГУР расходуется часть мощности двигателя автомобиля;.
  • устройство работает в одном режиме, независимо от условий движения;.
  • снижение информативности руля на высоких скоростях (частично этот недостаток устранен за счет применения рулевой рейки с переменным передаточным отношением).

Достоинствами электроусилителя руля являются надежность, экономичность и компактность. Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще.

Электроусилитель руля приводится в действие не от силового агрегата автомобиля, к тому же работает только при работе рулем, благодаря этому экономится от 0,4 до 0,8 литра горючего в зависимости от стиля езды и дорожных условий.

Электроусилитель руля не требует обслуживания, однако, в случае поломки неисправные узлы меняются целиком, поэтому стоимость ремонта значительно возрастает.

Пожалуй, самым главным преимуществом электроусилителя руля, можно считать возможность изменять вспомогательное усилие в зависимости от условий передвижения автомобиля, благодаря чему, достигается более острое управление на высоких скоростях, и более легкое на малых. Кроме того, одна и та же модель может применяться на различных машинах, а все, что потребуется – изменить настройки электронного блока управления.

Ссылка на основную публикацию