В наше время практически все современные автомобили оснащены усилителями рулевого управления. Их главным предназначением является помощь в управлении автомобилем. Различают два вида усилителей: электроусилитель (ЭУР) и гидроусилитель (ГУР) руля. Собственно, об этих двух технологиях, о их недостатках и преимуществах мы и поговорим ниже.
Усилители рулевого управления
Главная задача усилителей – снизить управляющее усилие и повысить комфорт водителя за рулем. Впервые рулевые усилители появились в 30-х годах прошлого века на тяжелой технике. Они были обязательными компонентами на тракторах и грузовых автомобилях, а на легковых – это, по большей части, была всего лишь опция. Но в силу увеличения габаритов и массы машин в последнее время, реечный рулевой механизм уже не справляется с обеспечением комфортного управления автомобилем, и поэтому внедряются усилители руля: электромеханические и гидравлические .
Что такое гидроусилитель руля (ГУР)
В автомобиле представляет собой систему, включающую в себя трубки высокого и низкого давления, по которым циркулирует специальная рабочая жидкость с помощью насоса. Система включает в себя контрольный клапан, насос, расширительный бачок, соединяющийся с насосом, исполнительный механизм и рабочую жидкость. Насос образовывает избыточное давление жидкости в системе.
Когда рулевое колесо вращается, контрольный клапан сдвигается и открывает канал в исполнительный механизм для жидкости. Там есть поршень, который через шток связывается с рулевой трапецией, за счет давления рабочей жидкости он начинает вращаться и создавать дополнительное усилие на приводе руля, а это, соответственно, уменьшает усилие, которое необходимо от водителя, чтобы вращать рулевое колесо.
От того, в какую сторону вращается руль, зависит, куда будет подаваться рабочая жидкость: в полость под поршнем или над ним. Если рулевое колесо находится исходной позиции, то жидкость перекачивается без всякой нагрузки насоса. Когда руль поворачивается, давление жидкости увеличивается до своего максимума в крайнем положении рулевого колеса: левом или правом. Такие усилители являются самыми распространёнными.
Что такое электроусилитель руля (ЭУР)
Эта система, где дополнительное усилие при повороте рулевого колеса основывается на электрическом приводе, состоит из следующих элементов: электродвигателя, датчика крутящего момента, рулевого вала с торсионным валом, электронного блока управления и датчика положения ротора. Электрический усилитель руля могут монтировать на рулевой колонке, на валу рулевого механизма, или на рулевом механизме.
Многие исследования доказывают, что лучше всего устанавливать его на рулевом механизме, ведь тогда получается идеальная обратная связь рулевого управления. Он может рассчитывать усилие в зависимости от скорости движения машины и угла поворота руля. ЭУР будет работать по максимуму, когда автомобиль будет парковаться, и прилагать минимальное усилие при движении на большой скорости.
Примечание! Обратная связь рулевого управления – это связь с дорогой, когда колеса воздействуют на дорогу при вращении руля, а на колеса действует множество сил во время движения.
Выражается такая связь в пропорционально возрастающем усилии на рулевом колесе, зависящем от скорости движения машины и угла поворота руля.
Преимущества гидроусилителя
1.
Гидравлический усилитель более габаритный, в сравнении с электроусилителем, но это делает его менее затратным в производстве и относительно недорогим, что сказывается и на стоимости автомобиля в целом.
2. ГУР более мощный и может выдерживать большие нагрузки, поэтому его устанавливают на микроавтобусы, внедорожники, грузовые автомобили.
Недостатки гидроусилителя
1. ГУР напрямую зависит от двигателя, при включении насоса в работу он забирает часть мощности двигателя на себя, а двигаясь на высокой скорости по трассе – это пустая трата мощности, ведь в таком случае гидроусилитель почти не нужен.
2. Он требует систематического обслуживания, не реже одного раза в два года. Нужно постоянно менять рабочую жидкость, следить за ее уровнем, контролировать привод, насос и шланги, нет ли каких-либо повреждений, трещин, протеканий.
3. Удерживание руля в крайнем положении дольше чем пять секунд может повлечь за собой перегрев масла в системе и сделать ГУР неисправным.
4. В нем нельзя настраивать режимы работы в зависимости от условий и скорости движения.
5. ГУР плохо выполняет свою работу на высокой скорости.
Преимущества электроусилителя
1.
Компактный размер, что позволяет сэкономить место. Если он устанавливается на рулевой вал, то у него нет необходимости в дополнительном месте под капотом машины, и это продлевает срок его службы, ведь на него не влияют перепады температуры, влажность и прочее.
2. Простая конструкция и обслуживание, нет необходимости в периодическом осмотре. Контролировать нужно лишь состояние подшипников качения.
3. Экономия топлива. Мотор электроусилителя запускается лишь после поворота руля, он не напрягает двигатель и не забирает его мощность.
4. Можно настраивать режим работы ЭУР под определенные условия эксплуатации и потребности.
5. Возможно удержание руля в крайнем положении, не ограничиваясь во времени.
6. Электроусилитель рулевого управления отличается острой реакцией руля при движении на большой скорости.
7. Хорошая обратная связь с дорогой.
Недостатки электроусилителя
1. Большая стоимость.
2. Малая мощность электромотора, что, следовательно, исключает возможность устанавливать его на грузовые автомобили, внедорожники, автобусы, и т.д.
Электроусилитель руля или попросту ЭУР приходит на смену своему распространенному оппоненту, а именно гидроусилителю (ГУР). Этому способствует развитие техники, развитие электроники, а также установке усовершенствованных систем помощи водителю (например — автоматическая парковка). Также электрический собрат позволяет немного экономить топливо. Сейчас существует как минимум 4 основных конструкции такого типа. НО! Многие производителя не спешат переходить с «гидро» на «электро». Но почему? Так ли идеален, как работает – устроен ЭУР, как его нужно эксплуатировать, чтобы не угробить. Про это сегодня и поговорим с вами, как обычно будет и видео версия. Так что читаем смотрим …
Для начала небольшое определение.
ЭУР (электроусилитель руля) – электромеханическая система, которая позволяет снизить управляющее усилие, которое прикладывается к рулевому колесу.
В самом начале мне хочется сказать, что эта статья не будет про сравнение 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 . 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
- 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.
Положительные моменты и возможности использования
Плюсов электрического усилителя руля достаточно много, как мне кажется, скоро почти все производители перейдут на такой тип, отказавшись полностью от гидравлики. А теперь по пунктам:
- Экономичность. Электрический усилитель позволяет экономить от 0,5 до 0,8 литра на 100 км пути. Он не связан с двигателем жестким ремнем, а поэтому не отбирает от него мощность, а потребляет только тогда когда нужно. Например, на холостых оборотах он вообще не работает, тогда как ГУР постоянно связан в коленвалом.
- Надежность. Здесь она выше, особенно если электродвигатель располагается в салоне автомобиля. Нет ни шлангов, ни жидкостей, ни прочих частей.
- Обслуживание. Оно здесь практически не нужно! Не нужно менять через определенный пробег , чтобы восстановить работоспособность.
- Тишина работы. Если ГУР нахватавшись воздуха, , то с ЭУРОМ такое навряд ли случится. ДА и исправный узел работает намного тише.
- Стоимость узла. Если брать в целом, особенно первый тип, то она ниже, чем у гидравлического собрата, однако ремонт зачастую намного выше, потому как меняются датчики или элементы целиком.
- Программируемая работа. Если ГУР вы не сможете просто отключить, то вот с ЭУРОМ такое может запросто произойти, причем это можно запрограммировать. Например, при низких скоростях нам нужно большое усилие на руле, но при наборе скорости нам не нужно много усилий, по сути руль итак хорошо контролируется. Вот здесь программно может отключаться и электрически усилитель, опять же экономя топливо. ДА и во многих автомобилях есть копка принудительного отключения, это опять же плюс.
Если взять возможности, которые он дает, то они практически безграничны. Уже сейчас работают такие системы как стабилизация автомобиля при резком объезде препятствий, удержание в полосе, помощь при парковке. Нужно отметить, что ЭУР это шаг к автоматически пилотируемым машинам.
Негативные моменты
Они также есть и в принципе я их перечислил в этой статье, но сейчас немного повторюсь:
- Уступающая информативность руля (гидравлика, пока точнее)
- Электрические сбои в настройках. Может поехать датчик (руля или вала) и например, на стоянке выкручивать колеса в бок, тогда как должен держать прямо. Причем выровнять колеса достаточно сложно.
- Сбои в движении. НА ранних версиях были аварии из-за блокировок или глюков ЭУРА
- Электрическая составляющая. Как правило — не ремонтируется, а зачастую меняется, ПОТОМУ КАК, ОТ ЭТОГО ЗАВИСИТ ВАША БЕЗОПАСНОСТЬ. То есть не стоит «перепаивать» датчик положения руля или вала, ведь вы можете задать неверные параметры в схему. Лучше его поменять. Также меняется и полностью двигатель при выходе из строя, что недешево.
- Не всегда нужен ремонт. Зачастую от большого пробега или от засорения, нужна просто калибровка датчиков, сами вы это не сделаете опять же нужно ехать на СТО. А если оно не чисто на руку, с вас могут взять как за ремонт.
Мнения любителей и специалистов о том, что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля, разнятся. Современный автомобиль без функции усиления управлением сложно себе представить. Эта система позволяет облегчить вождение автомобиля и не тратить дополнительные физические силы на поворотах. Между двумя указанными типами имеются определенные отличия по устройству и принципу работы.
Вариант с гидравлическим усилением
Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля, выяснить можно методом изучения характеристик этих приспособлений, особенностей их установки и эксплуатации. Гидравлический усилитель руля – это система закрытого типа с циркулирующей жидкостью, состоящая из основного насоса, емкости, шланговых соединений, агрегатом контроля давления и цилиндром.
Принцип работы рассматриваемой конструкции происходит в следующей последовательности:
- Коленчатый вал посредством ременного привода приводит в движение поршневой насос, который посылает масло в систему под высоким давлением с последующей его подачей по распределительному механизму;
- Встроенный в рулевой вал торсионный стержень взаимосвязан с распредвалом. В итоге, сообщение с масляными каналами, при увеличении поступления жидкости, облегчает усилие на поворот руля. Распределитель является узлом, который может выйти из строя при использовании некачественного масла;
- Внутри гидравлического цилиндра, под воздействием масла, поршень и шток приходят в движение, что влияет на облегчение передачи усилия на передние колеса. Фактически, масло является передатчиком тяги гидроцилиндру от насоса поршневого типа;
- Финальным аккордом в ГУР являются шланги соединения. Их предназначение делиться на две группы: обеспечение подачи жидкости от насоса к цилиндру и в обратном порядке через масляный резервуар.
Электрический усилитель
Отличие электроусилителя руля заключается в том, что основным механизмом, регулирующим взаимодействие с системой управления, является электродвигатель (с узлом контроля и индикатором крутящего момента). При повороте руля, система воспринимает силу оборотов, подавая информацию электромотору, который возвращает вал управления в исходное положение.
Функциональность электроусилителя довольно проста и выглядит следующим образом:
- Поворот рулевого управления регистрируется ЭУР путем учета параметров вращения торсионного вала;
- Контрольный узел электрического усилителя фиксирует сведения о скорости транспортного средства и активирует силовой агрегат;
- Электродвигатель после включения помогает водителю управлять колесной базой и поворотами.
Сравнительные характеристики
Надежную связь с дорогой гидроусилитель руля обеспечивает практически безукоризненно. Однако он не способствует контролю поведения рулевого управления на большой скорости при резком либо случайном маневре баранкой. Касательно электрического варианта позволяющего компенсировать этот недостаток, можно отметить, что он заметно выигрывает в этом, немаловажном тесте.
Объективно, ГУР проигрывает по многим параметрам своему конкуренту на электрической тяге.
Это обусловлено рядом факторов:
Кроме того, на эффективность и работу рассматриваемого устройства влияет наличие или отсутствие дополнительных элементов, способствующего качеству функционирования всего узла. Объективно ответить на вопрос о том, что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля вполне реально, даже начинающему водителю. Несмотря на то, что имеется некоторая стабильность в ГУР, электрическая система превосходит его по многим параметрам, что очевидно.
Среди современных автомобилей уже давно не найти тех, которые бы не оснащались различными типами усилителей рулевого управления.
На все машины устанавливают гидроусилитель руля или электроусилитель руля . Многие водители, особенно начинающие, на этапе выбора автомобиля нередко задаются вопросом, что лучше электро или гидроусилитель руля .
И чтобы ответить на него, необходимо знать, чем отличается гидроусилитель руля от электроусилителя руля .
В первую очередь нужно понимать, что любой тип усилителя рулевого управления устанавливается с целью удобства маневрирования автомобилем.
Действительно, крутить руль, не оборудованный усилителем, гораздо сложнее. И если в движении это не столь принципиально, то на парковке отсутствие ГУР или ЭУР может доставить много хлопот.
Система устанавливается на рулевой кардан, и распределяет усилия на руле. Таким образом, водитель легко сможет крутить рулем, даже если автомобиль стоит на месте.
Итак, электрический усилитель руля представляет собой электромеханическое изделие, которое распределяет усилия от вращения рулевого колеса. Устройство изготавливается в виде единого блока, который ставится на рулевой кардан.
Из достоинств данной системы можно назвать то, что руль вращается очень легко. Даже в сравнении с гидроусилителем. Также плюсом является то, что электроусилитель вы сможете установить самостоятельно даже в тот автомобиль, на котором с завода не было вообще никакого усилителя рулевого управления.
Это очень актуально для старых авто, которым подобная “роскошь” недоступна.
Среди особенностей работы электроусилителя можно указать то, что на определенной скорости он отключается. Устройство снабжено датчиком скорости, который передает показания на бортовой компьютер машины и отключает ЭУР.
Делается это для того, чтобы на высокой скорости водитель по случайности не сделал резких движений рулем. Если ЭУР выходит из строя, вы получаете автомобиль без усилителя руля, и сможете продолжить на нем движение до места ремонта.
Однако следует помнить, что электроусилитель является достаточно мощным потребителем энергии, а значит, водителю придется постоянно следить за состоянием аккумулятора.
Электрический усилитель руля
не требует никакого обслуживания. В этом основное отличие гидроусилителя руля от электроусилителя
.
Гидроусилитель, или сокращенно ГУР, имеет гораздо более сложное устройство. Он представляет собой набор трубок, роликов и ремней.
Ремни вращают ролики, а жидкость передает усилие, в результате чего крутить руль водителю становится легко — однако, не столь легко, как в случае с ЭУР.
Именно сложность конструкции является основным недостатком данной системы. В случае поломки, вы уже не сможете управлять автомобилем.
Кроме того, гидроусилителю требуется периодическое обслуживание — замена жидкости. Также необходимо следить за состоянием трубок гидроусилителя. Со временем они могут потрескаться, и рабочая жидкость начнет уходить.
Итак, электро или гидроусилитель руля ? Отвечая на этот вопрос, нужно сказать, что ГУР получил большее распространение по сравнению с электроникой. Однако тенденции современного автомобилестроения неуклонны — производители стараются устанавливать на новые авто именно ЭУР, поскольку он является гораздо более неприхотливой, хотя, пока еще все же редкой, аппаратурой.
Если вы готовы периодически обслуживать гидравлический усилитель, то стоит сделать выбор в его пользу. Если же для вас важна надежность и возможность даже в случае поломки добраться до автосервиса, то стоит поискать машину с электронным усилителем руля.
Когда-то автомобили вообще были без усилителя руля, в том числе грузовые машины. Водители имели сильные руки, но это сказывалось на их утомляемости. Хорошо, что прогресс не стоит на месте, сначала появились гидроусилители, затем электроусилители. Их и сравним.Гидроусилитель руля
Сокращено ГУР, это система из соединительных трубопроводов высокого и низкого давления, в которых циркулирует специальная жидкость, нагнетаемая при помощи насоса. При повороте руля жидкость под давлением накачивается в гидроцилиндр, что создает давление на поршень, смещает его, что, в свою очередь, облегчает поворот рулевого колеса.
Плюсы:
Гидроусилитель дешевле, причем значительно дешевле.
Система гидроусилителя руля имеет более большую мощность передачи крутящего момента на рулевой механизм.
Минусы:
Система гидроусилителя руля более громоздка.
ГУР требует обязательной профилактики, смена жидкости, постоянное слежение за уровнем масла и т.д…
Рулевое колесо нельзя долго держать в крайнем положении, так как это приводит к перегреву масла и может привести к поломке.
Гидроусилитель руля нельзя настроить под режим дороги.
Электроусилитель руля
Сокращено ЭУР, это система состоящая из электродвигателя, электронного блока и датчиков крутящего момента и угла поворота рулевого колеса. Расположен ЭУР на рулевой колонке либо на рулевой рейке. Электроусилитель изменяет усилие на руле при помощи тока.
Плюсы:
Система ЭУР более компактная, занимает значительно меньше места.
Требует меньше времени на обслуживание, это следствие его простоты. Следить нужно только за подшипниками качения.
Не отбирает мощность у двигателя, что позволяет экономить топливо.
Вождение при наличие электроусилителя более чувствительное (чувство руля).
ЭУР имеет режимы настройки, которые можно применять в зависимости от окружающих условий.
Добавим также, что многие производители все чаще устанавливают на автомобили ЭУР, и отказываются от ГУРа.
Минусы:
Электроусилитель значительно дороже.
Требуется наличие более мощного генератора.
