Электроусилитель руля (ЭУР). Как работает – устроен

Некоторые из наших соотечественников помнят, как тяжело давался руль на старых моделях, особенно на малых скоростях или же при старте, парковке, когда остановившуюся машину нужно было направить в какую-либо сторону. Сегодня, к счастью, таких проблем нет, все современные автомобили оснащаются усилителями руля, которые бывают гидравлические или электрические (ГУР, ЭУР). Чем они принципиально отличаются, и какие имеют плюсы-минусы относительно друг друга?

Что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля

Конструкция

Принципиальные конструктивные различия видны даже из названий систем. Гидравлический усилитель работает благодаря насосу, приводящемуся в движение двигателем, который поддерживает в рулевой системе надлежащее давление. При малейшем повороте рулевого колеса какую-либо из сторон, гидропривод тут же подхватывает это движение, и начинает подталкивать рулевой вал в нужном направлении. При смене направления привод гидравлики также меняет усилие в другую сторону. Когда руль в нуле, то привод никуда не давит.

Электроусилитель руля в свою очередь состоит из, собственно, электромотора, который установлен на валу и двигает его, и различной электроники и датчиков, которые управляют электромотором. В зависимости от того, что просигнализирует датчик, который следит за малейшими поворотами рулевого колеса, электромотор мгновенно реагирует, и поворачивает вал в нужную сторону.

Различия между гидроусилителем и электроусилителем руля

Что лучше

Вопрос, наверное, некорректен в такой постановке, поскольку в разных ситуациях, для разных машин бывает предпочтительнее и тот, и другой вариант. ГУР считается более мощным устройством, которым можно оснащать мощные машины, а также грузовики. ЭУР экономичен, более компактен, конструкция имеет малый вес. Кроме того, ЭУР лишён всяких канализационных (от слова канал) примочек гидравлики в виде различных шлангов, трубок, соединений, которые протекают, разгерметизируются, фильтры забиваются и так далее. Но ГУР дешевле в производстве, к тому же, его проще ремонтировать при выходе из строя, чем электроусилитель.

Какой усилитель руля выбрать

Что касается комфортности и различий при эксплуатации, то для водителя ЭУР покажется более отзывчивым, причём с электроусилителем можно даже регулировать степень отзывчивости на действия водителя, подстраивать её под себя. Именно поэтому ЭУР используется на всех автомобилях с системой беспилотного вождения. ГУР же может обеспечить водителю почти натуральную отзывчивость, дорога на руле чувствуется вся, просто гораздо легче. Ещё ГУР менее подвержен проблемам при тряске на плохой дороге. Электроусилитель же от сильной вибрации может легко прийти в негодность.

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.

Те, кому довелось обучаться азам водительского мастерства на автомобилях отечественного производства, таких к примеру как: "Москвич" или «копейка», помнят ощущения от управления этими автомобилями, в особенности их рулевое управление. Оно было напрочь лишено каких-либо вспомогательных приспособлений упрощающих поворот рулевого колеса.

С тех пор не мало воды утекло, а вместе с ней пережитки тех времен. Благодаря прогрессу современный автомобилист может стоя на месте одним пальцем поворачивать руль целого автобуса, не то что малогабаритного седана. Автомобилей не оборудованных усилителем руля сегодня уже не выпускают. Каждая новая машина оборудована либо гидроусилителем руля (), либо электроусилителем руля (ЭУР) о том, что из себя представляют эти устройства, чем отличаются друг от друга, а также недостатках каждого из них пойдет речь в сегодняшней статье.

Немного истории...

Если на легковушках руль хоть как-то можно было повернуть, то на грузовых автомобилях это проблема стояла довольно остро. Светлые умы конструкторов сумели разработать специальный гидравлический механизм, который позже был внедрен в систему рулевого управления и существенно облегчал вращение . Однако целью для конструкторов было не только снять нагрузку с рук, но еще уменьшить вибрации передаваемые от колес к рулю во время езды по неровностям. Электроусилитель руля также позволил улучшить безопасность водителя, так как в случае повреждения шины переднего колеса благодаря ГУР автомобиль сохранял заданную водителем траекторию движения.

Первым обладателем гидравлического усилителя руля в СССР стал легковой автомобиль – ГАЗ «Чайка».

Через несколько лет ГУРы стали появляться и на обычных серийных автомобилях "для народа". Что характерно, западные легковушки начали оснащаться гидроусилителями руля за долго до того как он появился на наших "ВАЗах" и "Москвичах". Шло время, инженеры все больше убеждались в несовершенности конструкции гидравлического усилителя рулевого управления и принялись искать способы улучшения этого агрегата. К сожалению или к счастью эволюционировать ГУР не сумел, т. к. у него появился полноценный электро-конкурент. Инженеры решили, что применение электрики, а не гидравлики позволит получить новые возможности и устранить массу недочетов присущих ГУРу. Изобретенный электрический усилитель руля (ЭУР), устанавливаемый сегодня практически на многие модели, как бюджетного так и более дорогого класса, пришелся по душе автомобилистам, однако были и те, кто не желал принимать "ноу-хау" и твердо убежден в том, что гидроусилитель лучше чем электроусилитель руля. Чем же они отличаются и каковы конструкционные особенности ГУР и ЭУР? Давайте разбираться.

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 (), 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.

Преимущества ЭУР

Среди плюсов электроусилителя руля можно выделить следующие особенности:

1. Простая конструкция, следовательно простота в обслуживании. В ЭУР нет никаких шлангов, жидкостей или насоса, поэтому нет необходимости тратить время и деньги на периодический осмотр и обслуживание. Водитель должен следить только за состоянием подшипников качения.
2. Компактные размеры ЭУР экономят место, а в некоторых автомобилях интегрируются непосредственно в рулевой вал, который находится в салоне автомобиля, а не под его капотом. Это, как вы понимает, увеличивает его срок службы, поскольку находясь в салоне он не подвержен влиянию температур, влажности и прочих факторов сокращающих срок жизни гидроусилителя.
3. Благодаря электроусилителю руля происходит экономия топлива, т. к. мотор ЭУРа в отличие от ГУРовского насоса включается только при повороте руля, кроме того он не напрягает двигатель и не отбирает у него мощность.
4. При помощи ЭБУ можно настроить режим работы электроусилителя под свои потребности и определенные условия эксплуатации.
5. Руль, на котором есть ЭУР можно держать в крайнем положении без ограничения по времени.
6. И, последнее, пожалуй, самое важное преимущество этого типа усилителей, которое касается по большей мере гонщиков - более острая реакция руля во время движения на высоких скоростях.

Недостатки ЭУР

Электроусилитель руля является намного более прогрессивным устройством, однако и оно не лишено недостатков, среди которых:

1. Первым и возможно самым главным недостатком можно считать высокую стоимость.
2. Маленькая мощность электромотора, которая не позволяет устанавливать него на более тяжелых ТС (автобусы, кроссоверы, пикапы, грузовые авто). Хотя со временем этот недостаток будет устранен, так как конструкция ЭУР совершенствуется каждый год.

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.

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.