Рассмотрим принцип работы электроусилителя рулевого управления, устройство, схему, плюсы и минусы, а так же основные неисправности. В конце статьи смотрите видео – принцип работы электроусилителя.
Содержание статьи:
Электроусилитель рулевого управления автомобиля (электроусилитель руля) - предназначен для минимизации усилий водителя во время поворота руля. Тем самым увеличивая комфорт и безопасность. Основной плюс это полное отсутствие гидравлических элементов и механизмов в системе, что так же повышает безопасность автомобиля. Благодаря электронике, за счет которой работает усилитель, инженеры смогли реализовать множество дополнительных функций, которые нельзя установить на гидравлический усилитель.
Что такое электроусилитель руля
Электроусилитель - это высокотехнологичный узел, который исключает гидравлику и работает полностью на основе электроники. Если сравнивать гидравлику и электронику, то последний стремительно набирает популярности, как среди водителей, так и производителей. Основной плюс это стоимость производства, которая на порядок меньше, чем гидравлический, к тому же практически не требует внимания.
Большая часть управления приходится на датчики и электронику, которые следят за действиями водителя, анализируют полученные данные и передают сигналы на исполнительные механизмы для поворота колес. Среди частых поломок, скорей носят характер дефекта, изъяны в управлении, изнашиваемость деталей и прочее. Между тем, производитель учитывает всевозможные недочеты и по мере возможности, устраняет их. Если говорить в общем, о качестве и комфорте, то основой плюс – отсутствие передачи вибрации и ударов на руль.
Как устроен электроусилитель 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.
Второй вариант установки, когда электромотор передает усилие на саму рулевую рейку. Можно сказать это более практичный вариант устройства электроусилителя и более востребованный (распространенный) среди современных автомобилей. Существует два основных подвида, когда передача усилия ведется через две шестерни или за счет параллельного привода. 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 – электронный блок управления . 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.
Помимо перечисленных основных механизмов, так же выделяют датчики поворота руля (влево и вправо), датчики крутящего момента (реактивного усилия). Выделяют еще и защитные механизмы, отвечающие за контроль и минимизацию определенных величин. Например, угол поворота руля – распознавание стиля езды, спортивный или плавный городской. 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
- рулевое колесо;
- колонка рулевого механизма;
- карданный вал для передачи усилия руля;
- электродвигатель усилителя (электромотор);
- датчик для определения крутящего момента;
- рулевой механизм;
- электронный блок управления усилителем.
Как работает электроусилитель рулевого управления авто
Принцип работы электроусилителя руля автомобиля чем-то напоминает классический вариант гидроусилителя, но с доработкой в сторону электроники. Все начало стартует с момента поворота рулевого колеса влево или вправо. В этот момент происходит скручивание торсиона (торсионного вала) и с обратной его стороны происходит движение.
В свою очередь, датчики угла поворота руля и датчик крутящего момента считывают информацию и передают её на электронный блок управления. ЭБУ рассчитывает полученную информацию, сравнивает данные с другими датчиками и системами и как результат – рассчитывает усилие для электродвигателя, которое необходимо приложить для облегчения водителю повернуть .
Электродвигатель усилителя не остается в стороне. Получив команду от блока управления, он начинает воздействовать на рулевой вал или рулевую рейку (зависит от типа электроусилителя). Скорость отработки электромотора усилителя прямо пропорционально зависит от силы тока. Чем больше ток подается на электромотор, тем он быстрей вращает механизм, соответственно, чем меньше ток, тем медленней будет вращаться двигатель. Помимо основного принцип работы механизмов электроусилителя руля, так же выделяют ситуации, в которых механизм будет отрабатывать разные режимы (те или иные детали меняют настройки). Выделяют 5 основных ситуаций:
- система поддерживает колеса в среднем, основном положении;
- машина поворачивает на малой скорости;
- механизм возвращает колеса в среднее положение из крайнего;
- машина поворачивает на большой скорости;
- иные варианты поворота автомобиля на обычной допустимой скорости.
Положительные и отрицательные моменты электроусилителя руля
Как и любой механизм электроусилитель управления имеет положительные и отрицательные моменты, как по комфорту, так и строению механизма. Для начала рассмотрим минусы механизма:
- механизм электроусилителя в большей части применяется на легковых автомобилях, так как мощности недостаточно для грузовых автомобилей (последний год компания Volvo работает над электроусилителем для грузовиков);
- высокая стоимость в сравнении с гидравликой;
- невысокая влагозащита.
- значительная экономия топлива, так как нет нагрузки на двигатель;
- надежность (отсутствует система гидравлики и вариант вытекания жидкости);
- лучшее взаимодействие между водителем и механизмом;
- отсутствие передачи вибрации от колес на рулевое колесо;
- простота обслуживания и компактность механизмов;
- широкий спектр возможностей по регулировке характеристик;
- возможность реализации других вспомогательных систем водителю.
Частые неисправности электроусилителя
Каким бы не был идеальным механизм электроусилителя, рано или поздно он будет нуждаться в ремонте или замене отдельных деталей. Чтоб понять, чем может огорчить водителя такой механизм, рассмотрим самые основные и частые неисправности механизма. Первым и основным признаком неисправности электроусилителя – появления соответствующего индикатора, в виде руля с восклицательным знаком на панели приборов. Не исключен вариант, когда вместо изображения руля, производитель использует сокращенную надпись «EPS». Это по сути одно и то же, только разница в стандартизации и периоде производства автомобиля.
Как показывается практика и статистика, с технических частей чаще всего выходят датчики, в особенности датчик поворота угла руля и датчик крутящего момента. Так же выйти из строя может электродвигатель, ведь основное управление и постоянное движение осуществляется за его счет. В завершение к неисправностям так же относят электронный диск в современных автомобилях, за счет которого происходит считывание угла поворота руля, а так же резкость и усилие.
Стоимость деталей и ремонт электроусилителя
Как уже говорили, электроусилитель не прихотливый, но все же чего стоит ожидать, когда выходит та или иная деталь механизма, во сколько обойдется такой ремонт и сколько приблизительно детали вытянут из кармана. Для начала рассмотрим стоимость деталей электроусилителя, так как в большей части ремонт можно провести самостоятельно.
| Стоимость деталей для электроусилителя руля автомобиля | |||
| Наименование | Марка, модель авто | Цена от, руб. | Цена от, грн. |
| Рулевая рейка | Lexus CT200H, GS300 | 24100 | 9512 |
| Электродвигатель | ВАЗ Калина | 7500 | 3000 |
| Блок управления | Nissan X-Trail T31 | 3450 | 1359 |
| Рулевая рейка | Toyota RAV-4 2006-2012 | 16950 | 6761 |
| Блок управления | Chevrolet Captiva C140 | 1350 | 541 |
| Жгут проводки | ВАЗ 1118 | 1875 | 750 |
Казалось бы, что дороже всего должен стоить блок управления, но как показывает практика, только 1% из 100% поломок приходится на ЭБУ, остальные же проблемы случаются с рулевой рейкой, электромотором или другими мелочами. Учитывая состояние дороги и непредсказуемые ситуации, основные удары и вибрация приходится на электродвигатель, да и сама конструкция данного элемента не проста.
Соответственно отсюда и столь высокая стоимость, чем дороже и выше по классу автомобиль, тем дороже стоят детали электроусилителя. Если все же по каким-то причинам нет возможности самостоятельно отремонтировать в домашних условиях, рассмотрим, сколько обойдется подобный ремонт на СТО.
| Стоимость ремонта и обслуживания ЭРУ | ||
| Наименование | Цена от, руб. | Цена от, грн. |
| Снятие и установка рулевой рейки | 1250-3750 | 500-1500 |
| Ремонт рулевой рейки | 3750-7500 | 1500-3000 |
| Регулировка рейки (без опускания подрамника) | 250-500 | 100-200 |
| Регулировка рейки (с опусканием подрамника) | 500-1250 | 200-500 |
| Диагностика элементов ЭРУ (двигатель, датчики, шестерни) на стенде | 500 | 200 |
Стоимость ремонта не самая дешевая, но и не столь большая, как для гидроусилителя. Сложней всего будет с электромотором, так как устройство точное и требует практики для ремонта подобных элементов. Что касается электроусилителя в целом, то система не только улучшила комфорт для водителя и безопасность автомобиля в целом, но так же позволила устанавливать множество дополнительных вспомогательных систем. К тому же есть неограниченный полет фантазий, для реализации новых систем, которые в дальнейшем могут вполне заменить водителя или существенно облегчить управление.
Видео-обзор принцип работы электроусилителя руля:
Многие автолюбители, при выборе нового автомобиля, интересуются, если ли в нем усилитель руля. И действительно, намного приятнее управлять машиной, если рулевое колесо поворачивается пальцем одной руки. Но, с другой стороны, мало кто знает, что на сегодня существует несколько видов усилителей, каждый из которых обладает своими особенностями.
Для чего вообще усилитель руля? Его задача – не только снижение энергозатрат водителя при повороте рулевого колеса. Данная система делает автомобиль более маневренным, удары колес о неровности дороги не так передаются к рукам водителя, да и, в случае прокола шины, становится проще удерживать машину на дороге.
Так, на сегодня существует три основных вида усилителя руля – электрический, электрогидравлический и гидравлический. На первых автомобилях была «гидравлика», и она не потеряла актуальности до сегодняшнего дня. Со временем, появился электрогидравлический усилитель руля, и сравнительно недавно – электрический.
Какой же из них надежнее? Чему лучше отдать предпочтение? Давайте рассмотрим каждый вид подробнее.
Гидроусилитель руля
Гидроусилитель руля состоит из нескольких частей – насоса, масла, гидроцилиндра, соединительных трубок и распределителя. Основным элементом системы является гидроцилиндр, который активируется с помощью насоса. При этом в гидравлической системе создается необходимое давление масла, которое оказывает свое действие на поршень рулевой рейки и делает вращение руля более легким.
Стоит отметить, что постоянная работа гидроцилиндра приводит к увеличению расхода топлива автомобиля. Наиболее слабым звеном во всей системе являются гидравлические трубки, которые часто повреждаются.
Преимущества гидроусилителя руля:
- Действие гидроусилителя приводит к снижению передаточного отношения рулевого механизма, а также к более легкому совершению маневров;
- Снижается сила ударов, передающихся через рулевое колесо к рукам водителя;
- В непредвиденных обстоятельствах становится намного проще удерживать рулевое колесо. Руль не вырывается из рук, и управляемость остается на высоком уровне;
- Даже при выходе из строя гидроусилителя, можно быть уверенным в безопасности вождения;
- Процесс управления является более информативным и точным.
Из недостатков можно выделить только один – повышенный расход топлива.
Электрический усилитель руля
Данная система состоит из электродвигателя, механической передачи и системы управления. Особенность устройства – создание дополнительного усилия во время поворота руля, с помощью специального электрического привода. Во многих современных авто установлен именно такой усилитель.
Принцип действия основан на работе целого ряда датчиков, которые следят за положением руля и усилием, которое прилагает водитель транспортного средства. При получении определенного сигнала от системы, датчик передает его в блок управления, где происходит обработка сигнала и его передача к электромотору, помещенному в рейку рулевого колеса.
Особенность электрического усилителя руля заключается в том, что он обеспечивает идеальную управляемость автомобиля при движении на любых скоростях, резком возвращении колес в среднем положении или их удержании на этом месте.
Преимущества электрического усилителя:
заключаются в компактности, экономии топлива, простоте настройки и возможности регулирования, минимальном энергопотреблении, а также отсутствии гидравлических магистралей.
Из недостатков можно выделить:
вероятный отказ или отключение системы при возникновении внештатных ситуаций. Подобные неполадки вполне вероятны, в случае серьезных сбоев в работе блоков управления, плохом контактном соединении или при снижении напряжения в бортовой сети машины. В случае, если происходит сбой, на приборной панели должна загореться соответствующая лампа об имеющейся неисправности.
Электрогидравлический усилитель руля
Принцип работы данного устройства аналогичный тому, по которому работает описанный нами гидравлический усилитель. Но небольшие различия все-таки имеются. Здесь запуск гидронасоса осуществляется от электродвигателя, который питается от генератора. Таким образом, электрогидравлический усилитель руля работает не постоянно, а только при повороте рулевого колеса. Как следствие, можно рассчитывать на существенную экономию топлива.
Преимущества данной системы – информативность, эффективность, точность и возможность экономии топлива.
Недостатки аналогичные тем, что и у электроусилителя.
Так что же выбрать?
Если говорить об усилителях, которые пользуются популярностью у автовладельцев, то к таковым относятся гидравлические и электрические усилители. Остается сделать выбор между ними.
Гидравлический усилитель является более сложным устройством и занимает много пространства под капотом авто.
Электрический привод в этом отношении более компактен и выгоден. Его механизм проще, а, значит, надежнее. В нем нет различных жидкостей, шлангов, сальников и прокладок. Кроме этого, электроусилитель позволяет сэкономить топливо.
С другой стороны, электроусилители подходят не всем водителям, из-за отсутствия должной информативности. Кроме этого, мы уже упоминали о вероятном риске отключения системы, из-за сбоя в сети электроснабжения автомобиля. Но это небольшие недостатки на фоне общих преимуществ системы. Таким образом, именно за эффективными, простыми и экономичными электроусилителями будущее.
7 сентября 2016Борьба за повышение комфорта при управлении автомобиля ведется с момента его изобретения. Сначала поворот руля облегчался путем увеличения размеров самой баранки и за счет внедрения шестерёнчатой передачи. Затем появились гидравлические усилители (ГУР), а в последнее время приводы – помощники стали электрическими (ЭУР). Чтобы понять разницу между ними, стоит изучить принцип работы электроусилителя руля.
Принцип действия ЭУР
Электрический узел, чья задача – облегчить вращение рулевого колеса, состоит из следующих элементов:
- электродвигатель асинхронного типа;
- механический привод, соединяющий его с рулевым механизмом авто;
- собственный блок управления с датчиками.
В малолитражках, где требуется небольшое усилие для поворота колес, блок ЭУР небольших размеров устанавливается под приборной панелью. В автомобилях среднего класса электроусилитель руля под торпедо уже не поместится, а потому выносится в подкапотное пространство. В обоих случаях привод электродвигателя связан с валом рулевой колонки.
При управлении легковыми автомобилями больших размеров и тяжелыми внедорожниками нужно развивать большее усилие, чтобы поворачивать колеса. Поэтому в них задействован привод ЭУР, работающий напрямую с рулевой рейкой. Независимо от места расположения электродвигателя и его подключения к механизму, принцип работы электроусилителя руля остается неизменным. Он заключается в автоматическом включении электропривода и передаче дополнительного усилия на механизм при повороте водителем рулевого колеса. Величина крутящего момента, создаваемого усилителем, зависит от трех параметров:
- Угла поворота. Он измеряется датчиком, встроенным в рулевую колонку.
- Усилия на руле. Определяется специальным датчиком в виде скручивающегося торсиона, имеющего механическую связь с валом. Чем сильнее скручивается торсион, тем большее усилие развивает двигатель.
- Скорости движения. Эта информация поступает от контроллера, а он ее берет от датчика скорости.
Основываясь на этих показаниях, электронный блок управляет электроприводом в соответствии с ситуацией. При малой скорости движения, сильном скручивании торсиона и большом угле поворота (режим парковки или разворота) агрегат усилителя выдает максимальную мощность. Во время движения по прямой особой помощи водителю не требуется, потому ЭУР подключается минимально .
О дополнительных функциях электроусилителей
Устройство электроусилителя руля задумано таким образом, чтобы при необходимости электродвигатель мог поворачивать колеса автомобиля как одновременно с водителем, так и самостоятельно. Это дает простор для реализации дополнительных функций:
- автоматическое «подруливание» с целью удержания машины на прямой траектории;
- возврат колес в прямое положение после совершения маневра, ЭУР может это делать, когда водитель отпускает баранку после выполнения поворота;
- создание «тяжести» на рулевом колесе при разных режимах движения, чтобы сделать руль информативнее;
- выполнять автоматическую парковку без участия водителя.
В то же время ЭУР не препятствует прямому управлению колесами при заглушенном двигателе или поломке, механическая связь между ними и баранкой сохраняется.
Плюсы и минусы системы ЭУР
Электроусилители при работе развивают слабый крутящий момент по сравнению с тем, как работает усилитель гидравлический. Из-за этого их применяют только на легковых авто , грузовые по-прежнему оснащаются гидравликой. Это единственный существенный недостаток систем ЭУР среди множества достоинств:
- Благодаря электроприводу такие усилители довольно надежны и практически не нуждаются в обслуживании.
- Простота. Нет никаких ремней, насосов и гидравлических жидкостей.
- Снижение расхода бензина до 200 грамм на 100 км по сравнению с усилением от ГУР, поскольку ЭУР не отнимает энергию силового агрегата через ременную передачу.
- Возможность менять настройки и величину усиления в разных режимах езды.
К плюсам электроусилителей можно прибавить и компактность, потому что все элементы размещены в одном блоке. Но и в случае поломки менять придется весь блок, что обойдется недешево.
Главным преимуществом электрического привода рулевого управления относительно является отсутствие гидравлики, а значит насоса гидроцилиндра, шлангов. Это позволяет уменьшить массу усилителя рулевого управления и объем занимаемый управлением в подкапотном пространстве.
Известно, что ряд факторов приводит к уводу автомобиля от прямолинейного движения, например разное , разная степень износа протектора, боковой ветер, поперечный уклон дороги. Применение электромеханического усилителя позволяет активно поддерживать возврат управляемых колес в среднее положение. Эта функция называется «активной самоустановкой» колес. Благодаря ее действию водитель лучше чувствует среднее положение рулевого управления, она облегчает также вождение автомобиля по прямой при воздействии на него различных .
Если при движении по прямой на автомобиль действует боковой ветер или поперечное усилие, вызываемое уклоном дорожного полотна, усилитель создает постоянный поддерживающий момент, который освобождает водителя от необходимости создавать реактивные усилия на рулевом колесе.
Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем на примере автомобиля Opel Corsa показано на рисунке:
Рис. Общее расположение агрегатов рулевого управления с электроусилителем:
1 – электроусилитель; 2 – карданный вал рулевого управления; 3 – рейка привода рулевого управления
Электроусилитель может приводить вал рулевого управления на рулевой колонке, шестерню привода рейки или непосредственно саму рейку.
Рис. Электроусилитель рулевого управления на примере автомобиля Opel Corsa:
1 – электродвигатель; 2 – червяк; 3 – червячное колесо; 4 – скользящая муфта; 5 – потенциометр; 6 – кожух; 7 – рулевой вал; 8 – разъем датчика момента на рулевом валу; 9 — разъем питания электродвигателя
Разрез электроусилителя рулевого управления с приводом рулевого управления на рулевой колонке показан на рисунке:
Рис. Разрез электроусилителя рулевого управления:
1 – трехфазный синхронный электродвигатель; 2 – якорь; 3 – обмотка статора; 4 – датчик положения якоря; 5 – червячное колесо; 6 – рулевой вал; 7 – червяк
Электроусилитель через червячную передачу связан с валом рулевого управления. В зависимости от полярности напряжения питания электродвигатель вращается в ту или иную сторону, помогая водителю поворачивать колеса. Крутящий момент величиной силы тока, определяемой блоком управления действующим согласно заложенной в него программе и сигналам, поступающим от соответствующих датчиков.
Вал электродвигателя, при подаче на двигатель напряжения помогает поворачивать вал привода рулевого колеса через червяк и червячное колесо. Для поддержания постоянной обратной связи с дорогой входной и выходной валы электроусилителя соединены друг с другом через торсион. Приложение усилия к рулевому управлению как со стороны водителя, так и со стороны дороги приводит к закручиванию торсиона до 3-х градусов и изменению взаимной ориентации входного и выходного валов. Это служит сигналом для включения в работу электроусилителя. В зависимости от угла поворота рулевого колеса и скорости автомобиля электродвигатель подкручивает выходной вал, снижая усилие. Работает электродвигатель и при обратном ходе, он помогает возвращать колеса автомобиля и рулевое колесо в первоначальное положение. Торсион при поворотах всегда остается немного скрученным, гарантируя тем самым на руле то усилие, которое необходимо водителю, чтобы чувствовать дорогу.
Один из датчиков находится на торсионе, соединяющем половинки разрезанного рулевого вала, и следит за его закручиванием. С ростом усилия на руле сильнее закручивается торсион – больший ток идет на электромотор усилителя, что соответственно увеличивает помощь водителю.
Второй датчик следит за скоростью автомобиля. Чем она меньше, тем эффективнее помощь в повороте рулевого управления и наоборот, а после 75 км/ч усилитель вообще выключается чтобы не создавать дополнительного сопротивления, редуктор и электромотор разъединяются.
Третий датчик контролирует частоту вращения коленчатого вала двигателя и следит, чтобы усилитель работал только одновременно с ним. Это делается в целях экономии электроэнергии, потому что электроусилитель может потреблять до 105 А.
Производитель автомобилей Ауди предлагают систему реечного электроусилителя с двумя шестернями.
Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – электронный блок управления; 3 – электродвигатель усилителя; 4 – шестерня усилителя; 5 – рейка; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления; 8 – шестерня рулевого механизма
Усилитель действует на рейку рулевого механизма через шестерню 3, которая установлена параллельно с основной шестерней рулевого механизма 2. Шестерня усилителя 3 приводится от электродвигателя 4. Передаваемый на шестерню 2 рулевого механизма крутящий момент измеряется датчиком момента 1. Величина развиваемого усилителем крутящего момента устанавливается электронным блоком управления 5 в зависимости от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, угла поворота колес, скорости поворота рулевого вала и других вводимых в него данных.
Электродвигатель и редуктор размещены в общем алюминиевом корпусе 2. На конце вала двигателя нарезан червяк 3.
Рис. Червячная передача привода шестерни усилителя:
1 – электродвигатель; 2 – корпус; 3 – червяк; 4 – вал привода; 5 – демпфер
Червячная передача служит для привода шестерни усилителя. Между червячным колесом и шестерней установлен демпфер 5, который исключает резкое нарастание усилия на рейке при включении усилителя. Положение (угол поворота) ротора электродвигателя определяется с помощью датчика поворота 6. Этот датчик расположен под возвратным и скользящим кольцами подушки безопасности. Он установлен на рулевой колонке между подрулевыми переключателями и рулевым колесом. Датчик генерирует сигнал, соответствующий углу поворота рулевого колеса.
Основными деталями датчика угла поворота рулевого колеса являются кодирующий диск с двумя кольцами и фотоэлектрические пары, каждая из которых содержит источник света и фотоэлемент. На кодирующем диске предусмотрены два кольца: внешнее кольцо 1 с шестью фотоэлектрическими парами, которое служит для определения абсолютных значений угла поворота рулевого колеса, и внутреннее кольцо 2 – для определения приращений этого угла. Кольцо приращений разделено на 5 сегментов по 72°. Оно используется в сочетании с одной фотоэлектрической парой. В пределах каждого из сегментов кольцо имеет несколько вырезов. Чередование вырезов в пределах одного сегмента не изменяется, а в отдельных сегментах оно отличается. Благодаря этому осуществляется кодирование сегментов.
Рис. Схема датчика угла поворота рулевого колеса:
1 – внешнее кольцо абсолютных значений; 2 – внутреннее кольцо приращений; 3 – фотоэлектрическая пара.
Датчик угла поворота рулевого колеса позволяет отсчитывать его в пределах до 1044°. Отсчет угла производится путем суммирования числа градусов. При переходе через метку, соответствующую 360°, датчик регистрирует завершение поворота на один полный оборот. Конструкцией рулевого механизма предусмотрена возможность поворота рулевого колеса на 2,76 оборота.
На рулевом колесе установлен датчик момента 3.
Рис. Датчик момента на рулевом колесе:
1 – рулевой вал; 2 – магнитное кольцо; 3 – чувствительный элемент датчика; 4 – вал шестерня; 5 – витой кабель; 6 – торсион
Действие этого датчика основано на магниторезистивном эффекте. На рулевом вале 1 установлено магнитное кольцо 2, которое жестко связано с верхней частью торсиона 6. Чувствительный элемент 3 датчика соединен с валом шестерни рулевого механизма 4 и связан таким образом с нижней частью торсиона. Сигнал снимается с датчика через витой кабель 5. Торсион закручивается точно в соответствии с усилиями, прилагаемыми к рулевому валу. При этом магнитное кольцо 2 перемещается относительно чувствительного элемента 3 датчика. В результате действия магниторезистивного эффекта изменяется сопротивление чувствительного элемента, величина которого определяется блоком управления.
Если системой управления обнаружен дефект датчика, она производит «мягкое» отключение усилителя. При этом усилитель не отключается полностью, а переводится на режим управления по резервному сигналу, который образуется в блоке управления из сигналов угла поворота рулевого вала и частоты вращения ротора двигателя усилителя.
Последняя модель Калины
На автомобилях Лада Калина устанавливается электроусилитель руля. Его конструкция очень простая, состоит из одного блока, поэтому даже на машину комплектации «стандарт» ЭУР ставится без особых проблем. В его составе нет жидкости, а значит, он прост в обслуживании. Но стоит обратить внимание на опыт зарубежных производителей, которые стараются не устанавливать ЭУР в свои автомобили. У данного механизма есть особенность: он может работать как на малой, так и на большой скорости. Второй вариант нежелателен, поскольку малейшее движение рулем может вызвать вынос машины в кювет или на обочину.
Схема электроусилителя руля Лада предусматривает работу механизма на разных скоростях, и при движении он то функционирует, то отключается. Неисправность заключается в том, что ЭУР останавливается в одном каком-то состоянии. Запрещено пользоваться автомобилем до устранения поломки. О проблеме оповестит желтая лампа на приборной панели. На ней изображены восклицательный знак и руль. Если неисправность кроется в блоке ЭУР, а устранить ее нет возможности, следует вынуть предохранитель, который отвечает за работу электроусилителя. Следует учитывать, что ЭМУР может отказать не только на старых, но и на новых Калинах, которые не успели пройти обкатку.
Причины поломки ЭУР
Вот этот полезный узел авто
Основная причина неисправности кроется непосредственно в электроусилителе. Когда включается зажигание, происходит самодиагностика системы, которую механизм не проходит. В итоге ЭУР попросту отключается, а это сказывается на удобстве управления автомобилем. Ремонт устройства может обойтись в копеечку, поэтому если авто еще на гарантии, лучше провести обслуживание у дилера. Если полностью отказал усилитель, следует отключить питание. В таком случае крутящий момент будет принимать рулевая рейка в обход электромеханического усилителя.
Еще одна часто возникающая неисправность — это поломка датчика скорости. За функционирование электроусилителя на разных скоростях отвечает именно этот датчик. ЭУР работает на полную мощность лишь при движении на очень маленькой скорости. При ускорении происходит уменьшение усилия, создаваемого усилителем на рейку. Ответственность за такой алгоритм работы несет датчик скорости. Самостоятельно заменить его несложно, поэтому ремонт обойдется в небольшую сумму.
Если скорость больше, то ЭМУР работает меньше, так как он и не нужен. По этой причине на Калине с электроусилителем руля управление на высокой скорости такое же, как и в модели комплектации «стандарт» без данного устройства. При выходе из строя датчика скорости, подключенного к спидометру, блок управления электроусилителем получает неправильные данные. В результате ЭУР выключается, а на приборной панели водитель видит желтый индикатор, оповещающий об ошибке в электроусилителе.
Но можно избежать неожиданного ремонта и отказа системы. Достаточно своевременно проходить диагностику. Она покажет все проблемы, которые присутствуют в узлах автомобиля. Это самый простой и верный способ избавиться от неполадок. При поломке ЭУР придется снимать его и проводить ремонт или замену. Демонтируется он с рулевой колонкой. Для этого потребуются ключ на 13, крестовая и плоская отвертки.
Перед началом демонтажа необходимо установить колеса в прямом положении и снять минусовую клемму с АКБ.
Демонтаж электроусилителя
Первым делом следует избавиться от подрулевых переключателей. После этого отсоедините все колодки с проводами от приборной панели. При необходимости демонтажа замка зажигания нужно выкрутить 3 самореза с помощью крестовой отвертки. Далее снимается нижняя поперечина приборной панели. После этого нажимаете на фиксаторы колодок жгутов проводов и отключаете их от блока управления ЭМУР. И только теперь можно отключить колодку непосредственно от подрулевых переключателей.
Как расположен агрегат в автомобиле
Кронштейн крепится при помощи 4 гаек, которые нужно выкрутить. После этого вся рулевая колонка аккуратно опускается на пол. Найдите болт крепления кардана к валу рулевого механизма. Выкрутите его ключом на 13, при этом аналогичным удерживайте гайку от проворачивания. Болт извлекается, а клеммное соединение разжимается крепкой плоской отверткой. Аккуратно извлекается промежуточный вал. Рекомендуется помечать маркером расположение валов и шестерен относительно друг друга. Далее проводится необходимый ремонт электроусилителя руля и начинается сборка узла.
Старайтесь во время демонтажа не повредить проводку. Отмечайте расположение валов и шестерен как можно точнее, чтобы впоследствии не возникло неудобств при вращении руля. Установка ЭУР проводится при помощи тех же инструментов, только в обратной последовательности. Самое главное — это совместить все метки на валах. Не окажется лишней и помощь напарника.
Заранее поставьте нижний шарнир на вал-шестерню. Сначала соедините промежуточный кардан непосредственно с валом рулевого механизма, затем при помощи ключа с головкой на 13 выкрутите гайку, предназначенную для стяжки промежуточного вала. Болт извлеките и аккуратно отсоедините верхний шарнир от нижнего. Первым делом устанавливается нижний шарнир, после чего вал проворачивается до расположения отверстия в верхнем шарнире под болт в нижней части вала. Теперь осталось только соединить шарниры и стянуть болтом. После этого подключите колодки проводов и установите облицовочные панели.
Ошибка ЭУР на приборной панели
О неисправности ЭУР подаст сигнал бортовой компьютер
Обладатели автомобиля Калина с установленным электроусилителем руля наслаждаются приятным и удобным управлением, но рискуют столкнуться с проблемой — загоревшейся лампой «Ошибка ЭУР». Причиной этого может быть как полный отказ системы, так и неправильная ее работа. Стоит отметить, что датчик светится желтым цветом, а не красным. Это означает, что можно эксплуатировать авто и без работающего электроусилителя руля Лада Калина, соблюдая некоторые меры предосторожности.
Большее усилие к рулю придется прикладывать, если отключить ЭМУР полностью. Сделать это достаточно просто, вынув предохранитель, отвечающий за питание блока управления. Если не работает усилитель руля или в его поведении наблюдаются какие-то непонятные явления, лучше извлечь предохранитель и пройти полную диагностику систем автомобиля, которая покажет причину поломки. Ездить без электроусилителя может оказаться непросто. С непривычки руль кажется слишком тугим, но на деле он такой же, как и на Калине комплектации «стандарт».
Причины для отказа ЭМУР две: неисправность датчика скорости или поломка в блоке управления. Первая проблема решается очень быстро, это можно сделать даже в условиях гаража. Во втором случае придется снимать блок управления и для установки нового обращаться к опытному электрику. В случае действия гарантии необходимо показать автомобиль специалистам в автосервисе.
Если все же хочется снять и установить блок управления самостоятельно, из инструментов потребуется лишь крестовая отвертка. Сначала демонтируются все пластиковые панели под рулем, чтобы облегчить доступ к блоку. И не забывайте о том, что аккумулятор следует отключать, это позволит избежать проблем с электропроводкой. Пластиковая накладка, которая находится в нижней части панели, крепится тремя болтами. Их необходимо выкрутить, а накладку снять.
Вид на сам блок управления открывается после демонтажа накладки. Все штекеры необходимо отсоединить от блока управления ЭМУР. Сам блок крепится при помощи двух болтов. Выкрутите их и аккуратно потяните короб вниз, чтобы ничего не повредить. Помните, что блок еще держится на пластинке. Короб должен оказаться чуть выше педалей. Лишь после этого нужно выкрутить три болта, которыми блок управления притянут к пластине. Теперь останется только прикрутить на пластину новый блок управления и аккуратно установить все в обратной последовательности. Двумя болтами крепите короб, затем соединяете все штекеры, после чего можно приступать к сборке облицовочных панелей.
