Электроусилитель руля: преимущества и недостатки

Видео: Как заменить/установить радиатор печки на Ваз 2114 самостоятельно

принцип работы термостата ваз 2110

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.

1. Электроусилитель руля, встроенный в рулевую колонку.
2. Двухвальный ЭУР, встроенный в рулевую рейку.
3. 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.

Как это работает?

Гидроусилитель руля (ГУР)

Что такое гидроусилитель руля? Это — система, состоящая из трубопроводов высокого и низкого давления, в которых благодаря насосу циркулирует специальная жидкость. Для жидкости ГУР предусмотрен бачок, соединенный с насосом. Когда вы поворачиваете руль в системе гидроусилителя происходит целый ряд реакций. Жидкость подается в рулевой механизм через распределитель под высоким давлением. Нагнетаясь в гидроцилиндр, она создает давление на поршень, под воздействием которого тот смещается, снижая степень усилия прилагаемого водителем при повороте рулевого колеса. Во время движения по прямой траектории жидкость ГУР стекает из рулевого механизма в бачок системы.

Электроусилитель — это набор механизмов, среди которых главная роль отведена электромотору, кроме того в состав ЭУР входит электронный блок управления (ЭБУ), а также два датчика (датчик угла поворота и датчик крутящего момента). По сравнению с гидроусилителем, ЭУР устанавливается непосредственно на саму рулевую рейку или колонку, при этом передача крутящего момента осуществляется посредством торсионного вала, встроенного в систему рулевого управления. В то время как ГУР меняет усилие прилагаемое к рулю при помощи давления и жидкости, которая циркулирует в системе, электроусилитель осуществляет все при помощи тока. При повороте руля крутящее усилие передается рулевому механизму по торсионному валу. Датчик крутящего момента ЭУР «понимает» это действие и сообщает о нем в ЭБУ. Электронный блок анализирует полученные данные и определяет, сколько именно тока необходимо «дать» электромотору, чтобы вращение руля было легким и приятным. Следует отметить, что расчет усилия происходит в зависимости от скорости, с которой движется автомобиль, а также угла поворота руля. Когда водитель крутит рулем на месте во время парковки или других маневрах, привод электроусилителя нагружен максимально, поскольку необходимо обеспечить легкое вращение рулевого колеса в сложных условиях. Когда авто движется на высоких скоростях управление рулем становится более острым, так как электроусилитель значительно уменьшает силу крутящего момента, то есть меньше помогает водителю.

Теперь когда мы разобрались в принципах работы предлагаю выяснить, что лучше: ГУР или ЭУР, учитывая плюсы и минусы каждой из систем.

Преимущества ГУР

1. Гидроусилитель рулевого управления имеет более громоздкие габариты, однако плюс в его относительно невысокой стоимости и менее затратном производстве. Это в свою очередь так или иначе сказывается на стоимости транспортного средства.
2. Потенциал мощности. ГУРы сегодня устанавливают преимущественно на автомобили бюджетного класса, а также грузовые микроавтобусы и большие внедорожники. В случае с внедорожниками и микроавтобусами применение гидроуслителя руля можно объяснить тем, что эта система более мощная и способна выдержать большие нагрузки. Это, по сути, главное преимущество ГУР.
3. Вышеупомянутая невысокая стоимость.

Недостатки ГУР

Что до недостатков, то их у гидроусилителя намного больше по сравнению с ЭУР:

1. В автомобиле с ГУР не рекомендуется держать руль в крайнем положении дольше пяти секунд, так как это может привести к перегреву масла в системе и выхода гидроусилителя руля из строя.
2. ГУР требует регулярного обслуживания, не реже чем раз в два года. Владелец автомобиля с такой системой постоянно обязан производить замену жидкости в системе, контролировать ее уровень, проверять привод, шланги и насос на предмет подтеканий и трещин.
3. Третий недостаток — прямая зависимость от работы двигателя. Когда насос включается в работу, он так или иначе отбирает часть мощности у двигателя, а во время движения на высокой скорости по трассе это можно считать пустой тратой мощности, так как в данном случае ГУР практически не нужен.
4. В гидроусилителе нельзя настроить режимы работы в зависимости от скорости движения и условий.
5. Гидроусилитель хорошо выполняет свою работу на малых и средних скоростях, однако на высоких скоростях управление теряет «остроту» и водителю сложно выполнить резкий короткий маневр. Проще говоря, ГУР дольше реагирует из-за применения в нем дополнительных узлов, увеличивающих время отклика.

200911250139_26

Азиопа

Согласно статистике, нареканий к работе электроусилителя на автомобилях семейства Lada Kalina накопилось немало. А тут еще и Priora на подходе… Мы взялись разобраться, откуда, как говорится, ноги растут. Все началось с кооперации АвтоВАЗа с махачкалинским «Авиаагрегатом». Их совместными усилиями и был разработан электроусилитель, впоследствии установленный на первые партии Kalina. Дальше — сухая статистика. Среди первых серийных образцов исправно работали 50% электроусилителей. Примерно на 35% автомобилей ЭУР попросту не функционировал. Оставшиеся 15% поделили между собой весьма серьезные неисправности, связанные с заклиниванием рулевого механизма, сломанной рейкой, случаями самопроизвольного вращения и т.д. Последствия таких дефектов — ДТП разной степени тяжести. В большинстве случаев виновником неисправности становился редуктор. Да-да, именно тот, с которого и началась история усилителей рулевого управления! Парадокс, не правда ли? В Тольятти решили далее не испытывать судьбу. И когда пришла очередь Lada Priora, завод обратился за помощью на калужский , предложивший электроусилители в безредукторном исполнении. Как у нас водится, первые образцы калужских ЭУРов также не раз дефектовались по причине самопроизвольного вращения на малых скоростях. Но они, по крайней мере, не клинили и не ломали рейки! Кроме того, следует отдать должное «Автоэлектронике»: завод потрудился над улучшением качества. Как результат сегодня если и случаются дефекты, то, во-первых, крайне редко, во-вторых, они носят эксплуатационный характер, то есть связаны с пробегом или особенностями управления авто. Несмотря на существенное улучшение среднестатистических показателей, на ВАЗе решили подстраховаться и около года назад включили в список альтернативного поставщика электроусилителей — южнокорейскую компанию Mando. Владельцам автомобилей с ЭУРом от этого звучного бренда можно только позавидовать: за все время известен только один случай выхода из строя корейского усилителя. Впрочем, справедливости ради отметим, что машин с Mando в общем парке тольяттинских автомобилей крайне мало.

Что же в итоге?

Электроусилитель рулевого управления — современный высокотехнологичный узел, сильно облегчающий жизнь водителю автомобиля. Он дешевле и экономичнее гидроусилителя и почти не требует к себе внимания. Что касается возможных дефектов, то в большинстве своем они носят гарантийный характер и, как любые другие детские болячки, потихоньку изживаются производителями. Те неприятности, которые мы привели сегодня, совершенно необязательно случатся с вашей машиной. Поверьте, если бы мы сегодня устроили разбор полетов ГУРов, проблем выявилось бы куда больше!Электроусилители рулевого управления: особенности и недостатки

ТОП-10 интернет-магазинов автозапчастей — Рейтинг 2021 года

Схема электроусилителя руля автомобиля

Если с основным назначением электроусилителя руля понятно, то вот принцип строения вовсе отличается от

. На сегодня устройство ЭУР (электроусилитель) во многом зависит от производителя автомобиля, но специалисты выделяют классический вариант, устройство которого не меняется. В стандартный набор входит электродвигатель на рулевой колонке, передача механическая (шестеренчатая), а так же система управления на базе электронного блока. Каждая из перечисленных деталей выполняет свою важную роль.

Например, электродвигатель (электромотор), как правило, это асинхронный двигатель, приводит в действие усилитель руля. Хотя и здесь выделяют несколько схем и принципов установки такого электродвигателя. Первый вариант, когда электродвигатель передает усилие непосредственно на вал руля. Механизм устанавливается на рулевую колонку, посредством механической передачи (шестеренок или червячной передачи), усилие передается от двигателя к рулевому колесу. Как показывает практика, такой вариант устройства электроусилителя отживает свое и менее востребован.

С параллельным приводом усилие электродвигателя передается непосредственно на рулевую рейку всего механизма, за счет ремня или винт-шариковой передачи. Если же ЭУР на основе двух шестеренок, то передача усилия идет на рулевую рейку от руля за счет одно шестерни. Что касается второй шестерни, то на нее усилие передается с помощью электродвигателя.

Не менее важным элементом электроусилителя считается редуктор. По виду это механическая передача, состоящая с шестеренки и червячного элемента. В зависимости от устройства электроусилителя и самой модели автомобиля, данное соединение может менять форму, а так же само устройство. Основой задачей считают преобразования усилия поворота руля на рулевую рейку или же от руля на электродвигатель. Соединены детали между собой, как правило, под углом в 90 градусов.

Последняя и самая незаменимая деталь электроусилителя руля –

. Можно сказать, что это сердце всего механизма, так как именно он получает сигналы, обрабатывает их и решается дальнейшие действия других механизмов системы. По структуре строения – набор микросхем, логический блок, предохранители и прочие элементы, отвечающие за работу электронной платы.

Скорость поворота колес – в зависимости от пожеланий водителя или выбранного режима подвески. Такие элементы отвечают не только за электроусилитель руля, но и управление других деталей автомобиля (подвески, двигателя и трансмиссии). Благодаря использованию электроники в усилителе руля, инженерам удалось соединить ранее отдельные механизмы в одно целое, а посредством электронных блоков управлений – научить их взаимодействовать друг с другом.

На фото представлена схема электроусилителя рулевого управления автомобиля

1. рулевое колесо;
2. колонка рулевого механизма;
3. карданный вал для передачи усилия руля;
4. электродвигатель усилителя (электромотор);
5. датчик для определения крутящего момента;
6. рулевой механизм;
7. электронный блок управления усилителем.

В зависимости от производителя и модели автомобиля, смеха устройства электроусилителя рулевого управления может отличаться. Как дополнение, могут быть установлены дополнительные датчики, а так же связь с другими системами безопасности и комфорта.

Как работает электроусилитель руля

Чтобы разобраться в особенностях и принципе работы, нужно разобраться, как устроен электроусилитель руля. В его составе присутствуют:

1. электрический мотор;
2. система управления, включающая входные датчики, исполнительное устройство и ЭБУ (аббревиатура расшифровывается как электронный блок управления);
3. редуктор.

Основной задачей электрического двигателя, являющегося в большинстве случаев асинхронным, является приведение в движение ЭУРа. Применяются разные схемы установки электромотора: он может передает усилие на рулевую рейку или на рулевой вал (в последнем случае он встраивается непосредственно в рулевую колонку).

Первый способ применяется чаще, но тут тоже присутствуют разные варианты конструкции: усилитель руля возможен с параллельным приводом, когда усилие от электромотора передаётся шарико-винтовым механизмом, или с шестернями в количестве двух штук (крутящий момент на рейку передается первой из них от руля, второй – от электромотора).

Исправное функционирование электрического усилителя рулевого управления невозможно организовать без датчиков, фиксирующих крутящий момент, скорость и другие показатели.

Кратко принцип работы электроусилителя руля можно описать следующим образом:ЭБУ обрабатывает сигналы от датчиков, после чего подается сигнал на электродвигатель усилителя руля.

Более подробный принцип функционирования электроусилителя руля такой: при повороте руля торсионный вал скручивается, датчик крутящего момента передает данную информацию в электронный блок управления, обрабатывающего полученные сведения и соотносящего их с показаниями от других датчиков. В результате этого действия определяется усилие, которое следует приложить для облегчения человеку, управляющему автомобилем, задачи. Электромотор, получив сигнал, воздействует на рулевую рейку либо её вал.

Режимы работы

После покупки автомобиля с автоматической коробкой передач необходимо разобраться с правилами применения механизма. Процесс управления происходит через ручку, каждое положение которой предусматривает определенный режим работы. Количество таких позиций может меняться в зависимости от вида коробки-передач, модели автомобиля и других особенностей.
Основные режимы:

• Р — парковка, «ручник». В этом положение ведущие колеса заблокированы.
• N — нейтральное положение. Вал и колеса разблокированы, но они не связаны с мотором. Режим применяется для перемещения автомобиля, к примеру, к месту ремонта.
• R — движение задним ходом. Для включения необходимо остановиться и нажать на тормоз.
• D — классический режим Drive, подразумевающий обычное перемещение авто.
• L — пониженная скорость / блокировка дифференциала.
• М — переход на самостоятельное переключение скоростей с помощью специальных кнопок (подрулевых лепестков).
• 2 — передача не больше 2-й.
• 3 — передача не больше 3-й.
• OD — режим овердрайва, необходимый для резкого набора скорости.
• W — устанавливается при поездках зимой в условиях плохой дороги. В таком случае движение начинается со 2-й скорости.
• S / PWR — спорт-режим для активной езды на максимальных оборотах.

Перевод в ручной режим рекомендуется при подъеме / спуске с горы, при движении по плохой дороге, при продолжительном обгоне и прохождении крутых виражей.

15 критериев сравнения ЭУР с ГУР

Что-либо сравнивать лучше всего по определённым критериям. Чем таковых больше, тем объективнее могут считаться итоги. В случае с электроусилителем и гидроусилителем после недолгих размышлений критериев нашлось 15 штук:

1. Субъективные ощущения.
2. Конструктивные особенности.
3. Сложность устройства.
4. Цена машины.
5. Надёжность.
6. Сложность обслуживания.
7. Стоимость ремонта.
8. Отзывчивость рулевого управления.
9. Обратная связь от колёс.
10. Вид усилителя и расход топлива.
11. Размеры и вес.
12. Проблемы в зимнее время года.
13. Коэффициент усиления.
14. Совмещение с «умной» электроникой автомобиля.
15. Безопасность.

По таким пунктам, например, как конструктивные особенности и совмещение с «умной» электроникой — между ГУР и ЭУР целая пропасть. Есть и такие, разница по которым весьма размыта и не всегда однозначна. Например, сложно с уверенностью заявлять, что машины с гидроусилителями более дорогие, чем с электроусилителями. Тем не менее, некая закономерность наблюдается по абсолютно каждому из представленных критериев. А это значит, что рассматривать их стоит все.

Основные неисправности и способы их устранения своими руками

Извлеченная из автомобиля система

Какой бы ни была конструкция в вашем случае, даже если система выходит из строя, вы сохраняете управления. Ведь сохраняется прямая связь между рулевым валом и рейкой. Это обязательно требование безопасности. Поэтому, даже если поломка произойдет посреди движения, это не грозит вам неминуемой аварией.

Но все же, если не работает электроусилитель руля, то это серьезная проблема. Ведь управление автомобилем сразу же станет намного более сложным для вас. Основные неисправности приведем на примере отечественного автомобиля Лада Калина.

О проблеме вам будет сигнализировать желтый значок на панели приборов, изображающий руль с восклицательным знаком. Но его наличие не означает, что вы не можете ехать, просто управлять придется без участия электроусилителя.

Устройство под панелью

Причина может крыться в самом ЭУР. В этом случае, при зажигании система не проходит через автоконтроль и отключается, чтобы не мешать водителю. Как уже говорилось выше, заменять отдельные узлы практически невозможно и лучше не копаться в устройстве самому. Если ваш автомобиль на гарантии, обратитесь к производителю за заменой ЭУР. В любом случае, ремонт электроусилителя руля будет дорогим, ведь может потребовать ремонт рулевой рейки и другие работы.

Отключение ЭУР также может быть вызвано поломкой датчика скорости. Дело в том, что работы усилителя тесно зависит от того, на какой скорости вы движетесь. Чем быстрее машина, тем меньше усилия дает прибор, дабы вы могли лучше сам контролировать руль. Максимальное же давние идет, когда движение осуществляется на небольшой скорости или машина вообще стоит.

Из-за поломки датчика ЭУР будет отключаться автоматически, так как не получает его данных. Для исправления сложившейся ситуации, вам необходимо заменить сам датчик скорости.

Если ЭУР гудит, то это может быть признаком неправильно поставленного картера – корпуса (поддона) двигателя. В этом случае вибрация с него будет идти на усилитель и тот начнет гудеть. А значит, ремонт ЭУР будет заключаться в исправлении положения картера.

Установка механического компрессора на двигатель: тонкости и нюансы

Установка компрессора на двигатель возможна в условиях гаража. Для этого потребуется определенный набор инструментов и навыки в ремонте автомобилей.

Монтаж узла на неподготовленный силовой агрегат приведет к уменьшению его ресурса. Чтобы улучшить технические характеристики двигателя, не вызвав при этом быстрого износа деталей, необходимо провести несколько доработок.

Система впуска

Изменение конструкции направлено на снижение сопротивления при подаче воздуха. С целью доработки системы впуска монтируют фильтр нулевого сопротивления. Он не препятствует прохождению воздушной массы.

Возможна доработка впускного коллектора. С внутренних поверхностей убирают шероховатости. В некоторых случаях допустимо изменение конструкции впускного коллектора. Целью является достижение равномерной подачи воздуха или топливовоздушной смеси одновременно во все цилиндры.

Система охлаждения

При большем объеме топливовоздушной смеси, сгорающей в рабочих цилиндрах, увеличивается количество вырабатываемого тепла. При этом штатная система не справляется со своей задачей.

Чтобы улучшить охлаждение, устанавливают дополнительные радиаторы. Для обеспечения нормальной циркуляции жидкости монтируют водяную помпу с электрическим приводом.

При сжатии в компрессоре воздух нагревается. При этом снижается его плотность. Топливовоздушная смесь сгорает не полностью. Это негативно влияет на мощностные характеристики двигателя. Потребуется обеспечить дополнительное охлаждение наддувочного воздуха.

Выпуск отработавших газов

Подача большого количества воздуха требует облегчить отвод продуктов горения. В систему выпуска отработавших газов носят следующие изменения:

1. Увеличивает пропускную способность каналов в головке блока цилиндров (ГБЦ).
2. Совмещают отверстия в ГБЦ и выпускном коллекторе. Это снижает степень сопротивления при прохождении газов.
3. Подбирают распределительный вал с нужной степенью открытия выпускных клапанов.
4. Устанавливают на транспортное средство прямоточную систему выпуска продуктов горения.
5. Удаляют катализатор.

Доработки направлены на снижение сопротивления прохождению продуктов горения. Так удается повысить мощность силового агрегата.

Головка блока цилиндров

Чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение воздушной массы в ГБЦ, увеличивают диаметр каналов. Это повышает и пропускную способность впускного и выпускного тракта.

Возможна установка распределительного вала измененной конструкции. От формы его кулачков зависит время и степень открытия клапанов. Монтаж нового вала позволяет сдвинуть фазы газораспределения и улучшить наполняемость рабочих цилиндров.

Краткие итоги

И всё-таки, какой усилитель лучше?

Ваш автомобиль не первый и вы имеете достаточный опыт управления — мы уважаем ваше мнение о различных типах усилителей руля и не будем его опровергать.

Вы собираетесь купить свой первый автомобиль? Машину с классическим гидроусилителем сейчас можно найти только на вторичном рынке. Рекомендуем приобрести недорогую модель с ЭГУР. Он, правда, требует контроля масла в бачке, но при любых поломках стоимость ремонта будет вполне приемлемой.

Предпочитающим беззаботное перемещение из точки А в точку Б, следует выбрать авто с ЭУР, встроенным в рулевую колонку. Такому усилителю нужен минимум забот и финансовых затрат.

Покупая престижный автомобиль со всеми «наворотами» в системах безопасности и управления, или уже имея такой, следует помнить одно — дорогими машинами дорого владеть.

Одним словом, думайте сами, решайте сами.