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.
Автопроизводители делают всё, чтобы езда на автомобиле доставляла комфорт и удовольствие. Это касается буквально всего в машине, в том числе и рулевого управления. Руль должен поворачиваться легко, без усилий, а не с трудом, как это было в прежние времена на старых транспортных средствах.
В настоящее время сложно себе представить автомобиль без усилителя руля, то есть специального устройства, который помогает поворачивать колёса машины. Многие знают, что такие усилители бывают двух видов: гидравлические, то есть приводимые в действие гидравликой (ГУР), и электрические, работающие с помощью электродвижка (ЭУР). Давайте разберемся в чем разница между гидроусилителем или электроусилителем руля?
Принцип работы ГУР
Гидравлические усилители вращения рулевой колонки появились ещё в прошлом веке и поначалу устанавливались только на грузовики. Это понятно. Управлять многотонной машиной гораздо сложнее, чем легковой. Однако, автопроизводители со временем стали применять ГУР в том числе на легковых машинах, тем самым повышая их привлекательность по сравнению с другими марками. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60% новых машин.
Гидроусилитель руля — это достаточно сложный механизм, состоящий из нескольких элементов:
— насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя;
— бачок для гидравлической жидкости;
— поршень, установленный в рулевой рейке;
— гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.
Все эти элементы соединяются между собой металлическими трубками, в которых находится гидравлическая жидкость. Её задача – передавать давление, создаваемое насосом, поршню, который затем толкает вал рейки и таким способом помогает поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает следующим образом.
После того, как запускается двигателя автомобиля, насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока водитель не поворачивает руль, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок. При попытке повернуть баранку автомобиля распределитель открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.
Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса. Таким образом существенно уменьшается величина усилия, которая необходима водителю для поворота руля.
Если руль машины повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.
Принцип работы ЭУР
Электроусилители руля были внедрены позже, чем гидравлические, и стали массово применяться только после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок мира.
Оба этих механизма выполняют одну и ту же функцию — облегчают автовладельцу рулевое управление автомобилем. Однако разница между ними заключается в том, что ЭУР перемещает вал рейки с помощью специального электродвигателя, а ГУР с помощью насоса и гидравлической жидкости.
При этом движок в электрическом усилителе руля управляется отдельным электронным блоком (ЭБУ). Принцип работы следующий:
После запуска двигателя на блок управления подаётся напряжение, но ЭУР в это время ещё не действует. После малейшего поворота руля, это движение улавливает специальный датчик, который передаёт импульс ЭБУ. По сигналу датчика контроллер даёт команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.
Плюсы и минусы гидроусилителя руля
ГУР имеет ряд достоинств, благодаря которым он в своё время получил широкое распространение на автомобильном рынке. Вот самые главные:
— более низкая себестоимость производства, которая в свою очередь влияет на конечную цену нового автомобиля;
— благодаря использованию ГУР можно получить большую мощность, которая необходима при эксплуатации тяжелых грузовиков и микроавтобусов;
— надёжная конструкция гидроусилителя, которая проверена годами применения.
Тем не менее ГУР обладает и недостатками. Основной из них — это необходимость контроля уровня жидкости в системе и периодичность обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.
Среди других минусов, которые менее существенны, это небольшое увеличение расхода топлива за счёт того, что насос гидроусилителя работает постоянно, пока включен двигатель.
Достоинства и недостатки электроусилителя руля
В сравнении с ГУР электрический усилитель имеет ряд преимуществ:
— такая система, включающая электродвигатель и блок управления с датчиком, не нуждаются в регулярных осмотрах и обслуживании;
— меньшие габариты механизма, то есть не занимает много места;
— ЭУР не потребляет электроэнергию без необходимости и, выходит, не расходует дополнительное топливо.
Электроусилитель руля также имеет и другие достоинства, например, касающиеся изменения настроек его работы в зависимости от условий езды. Кроме того, ЭУР используется в современных автомобилях премиум-класса, потому что может управляться бортовым компьютером.
Главный недостаток электрического усилителя — это его высокая цена. Чем больше стоимость механизма и его элементов, тем дороже обойдется ремонт. Часто вышедший из строя ЭУР приходится полностью менять. Кроме того, электрический усилитель имеет меньшую мощность, а это осложняет его использование для грузовиков и тяжелых транспортных средств.
Какой усилитель руля лучше?
Опыт показывает, что оба усилителя достаточно надёжны в эксплуатации. Хотя поломки происходят и с тем, и с другим. При выборе между ГУР или ЭУР необходимо рассматривать каждую ситуацию отдельно: какой автомобиль, каким бюджетом обладает водитель и тд. Решать вам, а характеристики каждого приведены выше.
Стоит только отметить, что электроусилители руля постоянно совершенствуются и вытесняют гидравлику с рынка благодаря более современной и простой конструкции. Возможно со временем их стоимость будет снижена, а мощность возрастет.
Сегодня многие современные автомобили оснащаются такой функцией, как гидроусилитель. Многие водители знают об этой особенности руля только то, что с ней рулевое колесо проворачивается с большей легкостью, соответственно, наличие ГУР во многом определяет комфортность при управлении авто. В этой статье мы расскажем об устройстве и принципе работы систем ГУР и ЭУР.
[ Скрыть ]
Что нужно знать о ГУР?
Что такое гидроусилитель руля, какое его предназначение и для чего он используется? Для начала рассмотрим функции.
Функции
Гидроусилитель руля изначально создавался с целью облегчения управления транспортным средством. Основным предназначением системы считается обеспечение более легкого поворота рулевого колеса в ходе выполнения маневров во время движения. Помимо этого, гидроусилитель руля в автомобиле нужен для того, чтобы улучшить его маневренность благодаря тому, что автолюбителю больше не нужно прилагать усилия для поворота.
Устройство также позволяет повысить безопасность транспортного средства при появлении определенных непредвиденных ситуаций во время пути. Такое устройство ГУР позволяет смягчить вибрацию на руле, если машина попадает в яму или на кочку. Кроме того, устройство позволит обезопасить автомобилиста при неожиданном проколе резины, так как система автоматически удерживает рулевое колесо в прямолинейном положении. Соответственно, даже такое ЧП во время езды не изменит направление движения авто.
Схема гидроусилителя руля и элементов
Что такое гидравлический усилитель руля и для чего он нужен в автомобиле, понятно, теперь рассмотрим схему.
Это устройство состоит из насоса, устройства распределителя, гидравлического цилиндра, соединительных патрубков, расходного материала и бачка:
- Основной элемент, которым обладает гидроусилитель руля, — это насос. Благодаря этому устройству весь узел обеспечивается давлением, что позволяет создать систему циркуляции жидкости. На практике в современных авто зачастую применяются пластичные насосы, поскольку они обладают наиболее высоким КПД и характеризуются долгим ресурсом эксплуатации. Обычно насос, создающий давление, находится на силовом агрегате.
- Распределительное устройство выполняет функцию направления, а также распределения расходного материала — масла — в те или иные полости цилиндра. В конструкциях автомобиле встречаются несколько типов распределительных устройств — роторные и осевые. В том случае, если движения золотника в системе является поступательным, устройство считается осевым, а если золотник вращается, то устройство роторное. Такое устройство распределителя позволяет ему находиться как на валу, так и непосредственно под рулевым приводом. Сам по себе распределитель — это чувствительное устройство к загрязнению масла.
- Гидроцилиндр. Такое устройство узла предназначено для того, чтобы приводить в действие шток и поршень вод воздействием на эти элементы давления масла. Благодаря достаточному уровню давления, колеса автомобиля проворачиваются под воздействием рычагов. Гидроцилиндр может быть установлен на рулевой системе или между приводом и кузовом транспортного средства.
- Еще один немаловажный элемент схемы — соединительные патрубки, без них работа ГУР будет невозможной. Основным предназначением патрубков является обеспечение беспрепятственного прохода расходного материала по всей системе. Соединительные патрубки делятся между собой на элементы низкого либо высокого давления. Патрубки низкого давления необходимы для возврата рабочей жидкости из бачка в насос и из насоса в бачок. Шланги высокого давления предназначены для подачи масла между цилиндром, распределительным устройством и насосом.
- Не менее важным компонентом любой схемы является расходный материал. Такое масло предназначено для обеспечения подачи усилия к цилиндру от насоса. Кроме того, благодаря жидкости обеспечивается смазка всех компонентов узла.
- В бачке содержится все масло, необходимое для циркуляции по системе. Емкость оснащена фильтром, позволяющим обеспечить полную прочистку масла, циркулирующего по системе. В зависимости от конструкции, бачок может быть оборудован щупом с метками, позволяющими проверять уровень жидкости.
Принцип работы
Далее, рассмотрим принцип работы гидроусилителя руля. Как сказано выше, есть два типа золотников, но даже с разными элементами принцип работы и схема узла практически идентичны. Когда руль находится в центральном положении, он удерживается благодаря центрирующим пружинкам, в это время расходный материал без проблем циркулирует во всему узлу, если распределитель установлен правильно. Что касается насоса, то он работает более усиленно, на этом этапе основной функцией является перегон рабочей жидкости по усилителю. Насос работает всегда — неважно, поворачиваются ли колеса или нет.
Когда рулевое колесо поворачивается, золотник также начинает перемещаться. После перемещения компонент перекрывает сливные патрубки, а в один из цилиндров поступает масло. Одновременно на шток и поршень начинает воздействовать жидкость, в результате чего колеса и корпус распределительного механизма поворачивается в сторону перемещения золотника. Сам корпус механизма настигает золотник в тот момент, когда тот перестает двигаться, это свидетельствует о том, что поворот автомобиля выполнен. Когда водитель выполнил маневр, золотниковый компонент возвращается в исходное положение, после чего открывается магистраль для слива масла (автор видео — XtaticVideo).
В чем разница гидро и электро усилителя руля?
Что такое ЭУР?
Чем отличается ГУР от электроусилителя? Электроусилитель руля представляет собой узел, который для выполнения своих функций использует электрический ток. Одним из основных преимуществ электроусилителя руля является отличная связь автомобилиста с машиной. В случае с ЭУР, существует несколько режимов работы — городской и загородный.
В городском режиме электроусилитель руля позволяет автомобилисту управлять транспортным средством на множественных парковках и поворотах. Что касается загородного режима или трассы, то узел авто автоматически отключается, когда скорость машины достигает 60 км/час, поскольку на такой скорости электроусилитель уже не требуется. По своей конструкции, устройство электроусилителя более простое, чему ГУР — узел питается от генератора и никак не влияет на расход бензина. Кроме того, у него отсутствует ременная связь с мотором, а ремонт электроусилителя всегда осуществляется значительно быстрее, чем в случае с ГУР.
Разница между ГУР и ЭУР: в ГУРе есть масло, а в ЭУРе его нет.
Минусы ГУР и ЭУР
Чем электро- и гидроусилители отличаются, разобрались, так что лучше ГУР или ЭУР? Основным недостатком ГУР является наличие расходного материала в узле, а любая рабочая жидкость время от времени требует замены. Если температура воздуха слишком низкая, то узел может просто запотевать изнутри. В том случае, если в ГУР началась утечка смазки, необходимо как можно быстрее обратиться к специалистам, поскольку более сложный ремонт всегда будет более дорогим.
Одним из основных недостатков электроусилителя является то, что узел требует использования , необходимого для питания первого. Что касается поломок, то у электроусилителей они случаются значительно реже, а грамотный специалист всегда сможет сделать все быстро. Но все же руль автомобиля с ГУР всегда проворачивается более легко, чем с ЭУР. Следует отметить, что сегодня многие производители все чаще оснащаются свои авто именно электроусилителями.
Извините, в настоящее время нет доступных опросов.
Видео «Что лучше — ГУР или ЭУР?»
Какой из этих двух типов усилителей руля лучше — узнайте из видео (автор видео — Avto-Blogger.ru).
Современному водителю трудно представить, что еще несколько десятилетий назад транспортные средства не были оборудованы усилителями руля. Данное оборудование начали массово устанавливать на легковые машины только в 1952 году. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа систем, снижающих управляющее усилие: гидроусилители (ГУР) и электроусилители (ЭУР), однако мало кто знает, чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля.
ГУР и ЭУР выполняют одни и те же задачи, а именно:
- делают процесс управления транспортным средством легким и комфортным,
- снижают силу ударов, которые передаются на рулевое колесо в процессе езды по плохому дорожному покрытию,
- повышают уровень активной безопасности машины.
Как работает ГУР
ГУР – это сложный и хорошо продуманный механизм. Для того чтобы понять принцип его работы, нужно разобраться в следующих вопросах: какие элементы входят в его состав и как они работают.
- Насос, соединенный с бачком для масла. Его задача заключается в создании и поддержании определенного давления в системе.
- Регулятор (распределитель) давления, заставляющий масло поступать в тот или иной отдел силового гидроцилиндра.
- Силовой гидроцилиндр, вращающий шток поршня под действием давления масла.
- Масляные магистрали, по которым непрерывно циркулирует жидкость.
Все время, пока транспортное средство едет по прямой дороге, жидкость гидроусилителя находится в резервуаре, который соединен с насосом. После того как водитель начинает вращать рулевое колесо, насос перекачивает жидкость в гидроцилиндр, который под действием возрастающего давления перемещает поршень, существенно уменьшая величину усилия, необходимого для поворота руля.
Как работает ЭУР
Для работы электроусилителя необходимо слаженное взаимодействие целого ряда механизмов, функционирующих под контролем ЭБУ и двух измерительных преобразователей (датчиков), фиксирующих углы поворотов и величину крутящего момента двигателя. Во время вращения руля информация о величине крутящего усилия фиксируется и обрабатывается датчиком, который посылает ее на электронный блок управления. В свою очередь ЭБУ, исходя из полученных данных, рассчитывает величину тока, которая будет подаваться на электрический мотор для обеспечения легкого и комфортного вращения рулевого колеса.
Плюсы и минусы электрических и гидравлических рулевых усилителей
Положительные качества ГУР. Главное достоинство гидравлических усилителей руля – это их относительно невысокая стоимость. Именно благодаря этому фактору данными механизмами чаще всего оснащены недорогие бюджетные машины.
Гидравлические усилители отличаются хорошим запасом мощности. Их целесообразно устанавливать на внедорожные автомобили и на микроавтобусы, т.к. эти устройства способны хорошо выдерживать длительное воздействие высоких внешних нагрузок.
Отрицательные качества ГУР. Владельцы транспортных средств, на которых установлен гидравлический усилитель, должны помнить, что рулевое колесо не должно оставаться в крайнем правом или крайнем левом положении дольше 4-5 секунд. Превышение данного лимита времени может стать причиной перегрева масла системы с дальнейшим выходом ее из строя.
Специалисты утверждают, что ГУР надо периодически обслуживать. Замена жидкости, циркулирующей в системе, должна производиться регулярно. Также необходимо осуществлять осмотр поверхностей всех составляющих его элементов. Если в процессе их визуального осмотра будут обнаружены трещины или следы протечки жидкости, то необходимо немедленно заменить пришедшую в негодность деталь на новую запчасть.
Гидравлический усилитель рулевого управления во время своей работы обязательно забирает у двигателя некоторый процент мощности.
С возрастанием скорости езды уменьшается скорость отклика ГУР на действия водителя транспортного средства. Объясняется это присутствием дополнительных узлов, замедляющих реакцию устройства на вращение руля.
Положительные качества ЭУР. Простая и эффективная конструкция электрического усилителя рулевого управления лишена каких-либо дополнительных узлов. Периодическое обслуживание ЭУР не требует временных и материальных затрат т.к. сводится только к проверке работоспособности подшипников качения.
Маленькие габариты - это отличительная особенность электроусилителя. Благодаря скромным размерам его монтаж осуществляется прямо на рулевой вал, а не в подкапотное пространство машины. Такое расположение позволяет избежать негативного влияния погодных факторов на работоспособность ЭУР, тем самым существенно увеличить срок его эксплуатации.
Наличие в автомобиле электроусилителя руля гарантирует существенную экономию топливной смеси. Бензин тратиться меньше потому, что ЭУР включается только во время поворотов руля в отличие от ГУР, который работает непрерывно на протяжении всей поездки. При этом электромеханическая система не отбирает процент мощности у мотора т.к. питается от бортовой сети транспортного средства.
Руль в машине с ЭУР может находиться в крайнем положении неограниченное количество времени.
Во время езды на высоких скоростях автомобиль с электронным усилителем рулевого управления хорошо слушается водителя, поэтому всегда остается маневренным. Одновременно с этим процесс езды становится более безопасным.
Отрицательные качества ЭУР. Наиболее существенным недостатком электроусилителя считается его высокая цена.
Второй минус состоит в том, что электрический мотор электромеханической системы имеет незначительный запас мощности. По этой причине ЭУР пока не устанавливается на тяжелые транспортные средства, однако производители устройства уверяют, что в самое ближайшее время этот недостаток будет устранен.
Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.
Эталонная система - гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт - шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал - гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.
Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал - рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.
Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.
При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленятся правильно установить пыльники, применяя вместо штатных металлических хомутов обычные пластиковые стяжки. В результате в рейку попадает влага, вызывая коррозию. В запущенных случаях ремонт будет уже невозможен и узел придется менять с сборе. Об этом мы подробно писали в материале про . В целом, на сегодняшний день классический ГУР доставляет меньше всего хлопот и требует вменяемых затрат при ремонте по сравнению с остальными вариациями усилителей.
ЭГУР - электрогидравлический усилитель
ЭГУР - это лишь вариация схемы классического гидроусилителя с теми же самыми ощущениями при езде и проблемами в целом. Разница лишь в том, что вместо механического насоса применен электрический. В остальном это та же гидравлическая рейка и контуры. Однако при попытке копнуть глубже всплывает масса скрытых отличий, хороших и не очень.
В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.
С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс - своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.
Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку
Вдобавок большая часть схем усилителя с электромотором снабжена еще и червячным редуктором. В частности, это касается систем, где ЭУР встроен в рулевую колонку. Из-за этого дополнительно возрастают потери на трение. В результате информативность руля падает еще сильнее, чем в случае с гидроусилителем. Настроить электронику так, чтобы существенно нивелировать подобный недостаток, невозможно. Поэтому человек, пересевший с автомобиля с ГУРом за ЭУР, сразу почувствует разницу и, вероятно, будет разочарован.
В схеме с элементами усилителя в рулевой колонке мы имеем обычную механическую рейку. Простота ее конструкции гораздо предпочтительнее сложного и технологичного гидроузла. Однако и у этой медали есть обратная сторона. В случае возникновения внутренней коррозии обычная рейка будет молчать до последнего, пока валы катастрофично не сгниют и ремонтировать будет уже нечего. Гидравлический же узел очень быстро начнет течь из-за износа сальников, и восстановление будет стоить вменяемых денег.
В защиту такого типа ЭУРа можно добавить, что электронная часть в рулевой колонке отказывает крайне редко. А по ресурсу система, в целом, сопоставима с привычным гидравлическим собратом.
Электрический усилитель (ЭУР) с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку
В процессе эксплуатации тяжесть неисправностей и стоимость ремонта увеличивает то, что все элементы усилителя встроены в рейку.
