Як же працює електропідсилювач керма автомобіля? Принцип роботи електропідсилювача полягає в електричному приводі, що дає додаткове зусилля при повороті керма. За допомогою цього конструктивного елемента Вам не доводиться вивертати кермо обома руками. Датчик вимірює момент, що крутить, і передає в блок управління підсилювачем. Залежно від кута повороту, цей блок розраховує потужність, яку потрібно віддати у двигун підсилювача. Сам датчик розташований у підрульовому перемикачі. Для зворотного зв'язку ще один датчик розташований на роторі двигуна, він також передає інформацію про частоту обертання в блок управління.
Електропідсилювач керма з'явився в середині 90-х років. На момент 2016 він стоїть на половині всіх машин, на планеті. Така велика популярність обумовлена низкою його характеристик і майже відсутністю недоліків. Його переваги в порівнянні з гідропідсилювачем полягають у:
- компактності;
- точкового регулювання характеристик;
- об'єм інформації, що надається, роботі;
- надійності та економічності;
- малої гамірності.
До мінусу можна віднести лише його потужність, саме тому на тяжкому транспорті досі ставлять лише ГУР.
На перший погляд така складна система ні до чого, але це забезпечує розрахунок зусилля на електродвигун у всьому діапазоні повороту керма. Це зусилля залежить від таких параметрів як:
- Розмір моменту на кермі.
- Швидкість з якою їде автомобіль.
- Оборот двигуна.
- Кутова швидкість повороту керма.
Тоді, як у ГУР дає приблизно однакове зусилля весь діапазон.
Схеми кермового управління
Існує 3 схеми встановлення електропідсилювача. Незалежно від схеми, загальна конструкція електромеханічного підсилювача складається з електродвигуна, механічної передачі, двох датчиків і двох шестерень або паралельного приводу.
- ЕУР встановлюється на кермову колонку. Це компактний варіант, при якому для повороту керма не потрібно великих зусиль. Сам електромотор та механічна передача поміщаються під кермовим колесом. Величезним плюсом є перебування в салоні, а не під капотом, тут пристрій захищений від пилу та бруду, а це в свою чергу продовжує термін служби. Також у разі виходу з ладу пристрою, Вам буде легко розібратися в принципі установки і поміняти його своїми руками, що заощадить гроші. Цей вид кріплення підсилювача використовують переважно на малому класі авто.
- Установка на рульову рейку. Так встановлюють підсилювач переважно на мікроавтобуси та позашляховики. Тут потрібно вже більше зусиль, що передається через шестірню. Адже чим більше автомобіль, тим більше він важить і тим більше зусилля потрібне для повороту.
- Встановлення на кульковинтовий механізм, де через пасову передачу зусилля від електродвигуна передається на рейку. Цей спосіб забезпечує найбільше зусилля електродвигуна при повороті. Так встановлюють електропідсилювач керма на тягачі та автобуси.
Який би не був механізм установки електропідсилювача керма, бувають збої в блоці управління, при виході з ладу він не блокує поворот керма. І автомобіль можна спокійно відігнати у сервіс, де його поміняють чи відрегулюють.
Пристрій та принцип роботи ЕУР
Як же працює електропідсилювач керма з погляду безпеки? Влаштований електропідсилювач рульового управління набагато простіше, ніж ГУР. Він не має жодних витратних матеріалів у вигляді рідин. Відсутня безліч рухомих з'єднань та ущільнень (критичні місця для поломки). Саме тому зараз йде масова відмова від старих гідропідсилювачів. Навіть вітчизняні виробники ВАЗ перейшли на цю технологію.
Технічні характеристики електропідсилювача:
- напруги живлення (номінальна) – 12 В;
- максимальний компенсуючий момент – 35 Нм;
- максимальний струм споживання – 50 А;
- струм споживання (зусилля на рульовому колесі прикладено, вихідний вал підсилювача заблоковано) – не більше 15 А.
Його поява допомогла автовиробникам реалізувати низку нових функцій, таких як:
- підвищення курсової стійкості;
- автоматичне паркування;
- дотримання рядності руху.
Основні режими роботи підсилювача керма
Як можна здогадатися, підсилювач керма працює не весь час. А лише при повороті коліс і не на високих швидкостях. Однак колеса повертаються за різних умов. Відповідно і робота, яку виконує двигун, відрізняється від умов. Сучасні блоки управління вміють визначати в якому режимі рухається автомобіль і підлаштовувати крутний момент двигуна під них.
Режим паркування
При паркуванні швидкість автомобіля невелика або відсутня взагалі, а кути повороту, на які вивертаємо кермо, великі. Інформація, що передається з датчика кута повороту, надходить на блок управління і якщо швидкість мінімальна, а кути повороту і момент, що крутить, великі, то включається режим паркування. У ньому максимальне навантаження лягатиме електропідсилювач. Тим самим забезпечується, так зване "легке кермо".
Режим їзди містом
Міська їзда обумовлена постійними зупинками, поворотами та перебудовами. Тут рух відбувається зі швидкістю 40-60 км/год. В результаті відбуваються зусилля в середньому діапазоні, блок обробляє інформацію про швидкість та вугілля повороту і дає сигнал на електродвигун.
Режим їзди на трасі
Особливістю даної їзди є високі швидкості і невеликий кут повороту при перебудові. Відповідно приймається рішення про невелике зусилля двигуна або повну його відсутність.
Адже якщо вчасно не прибрати допомогу, автомобіль при найменшому повороті керма навіть на маленький кут різко згорне, що призведе до аварії.
Утримання середнього становища коліс
Блок управління часто виконує функцію утримання середнього становища коліс. Це потрібно в умовах різного тиску в шинах, вся інформація обробляється та проводиться корекція. Так само при повороті керма в русі до окружної сили додається тягова, яка діє на колеса і змінює їхнє положення. Блок управління враховує це та регулює положення.
Поломка електропідсилювача
При поломці спрацьовує сигнал помилки, лампочка, яка повідомляє водія що, щось не так. Це може бути сигнал про несправність або попередження систем захисту. При тривалому утриманні керма в крайніх положеннях, нагрівається обмотка, і захист відключає електропідсилювач, щоб уникнути поломки. Цим грішать водії люблячі паркуватися в недозволеному місці і вивертати кермо в крайнє становище, щоб їх авто не змогли евакуювати.
Так само частою причиною відмови служить вихід із ладу датчика швидкості. Тут допоможе лише повна заміна його на новий.
У деяких випадках варто виконати калібрування електропідсилювача керма:
- розвал-сходження;
- перехід на нові диски;
- заміна запчастин ЭУР чи самого ЭУР.
Налаштування дозволить вирівняти кермо в нульовому положенні, без відхилень убік.
Підсумок
У результаті ми бачимо, що електропідсилювач керма приходить на заміну гідропідсилювачу. Якщо спочатку електричний підсилювач ставили лише на малолітражках, то тепер вони дісталися позашляховиків і спорткарів. Великовантажна техніка поки що залишається на гідропідсилювачі, але і тут ставлять комбіновані варіанти з двох підсилювачів. Так, малопотужність заважає повністю витіснити гідропідсилювач, але всі його переваги переважують кілька недоліків.
Підсилювачі кермового керування, у випадку з легковими автомобілями, підвищують комфортабельність водіння, на вантажівках без них і зовсім не обійтися, оскільки керувати авто без такого обладнання дуже важко. Спочатку на машинах використовувався (ГУР), у якому основну роботу виконувала рідина, що перебуває під тиском.
ГУР набув досить широкого поширення і досі використовується як на легковиках, так і на спеціалізованій техніці. Але у цього підсилювача рульового управління з'явився конкурент, причому досить серйозний - електричний підсилювач (аббр. ЭУР, ЭУРУ).
Цей тип вже завоював досить широку популярність і його встановлюють на моделі багато автовиробників. Є тенденція, що у певних класах автомобілів ЭУР повністю витісняє ГУР. Тому слід докладно розглянути пристрій електропідсилювача керма, конструктивні особливості, види, позитивні та негативні сторони.
Основне завдання ЕУР та сама, що й у гідропідсилювача – створення додаткового зусилля на кермовому механізмі для полегшення керування авто. Причому робота підсилювача не повинна впливати на зворотний зв'язок, щоб водій постійно відчував дорогу.
Основні складові. Принцип роботи ЕУР
Спочатку розглянемо принцип роботи електропідсилювача, оскільки у всіх видів, що існують, він ідентичний. Також у конструкції використовуються одні й ті самі складові частини, але компонування їх може бути різним.
Отже, складається електропідсилювач із:
- Виконавчого механізму;
- Блок управління;
- Слідкують датчиків.
Ці складові є у будь-яких типах ЭУР. Також деякі види додатково можуть використовувати інформацію з інших датчиків - швидкості руху і оборотів колінчастого валу.
Виконавчий механізм
Виконавчий механізм створює зусилля, тим самим забезпечуючи полегшення керування автомобілем. Складається він з електродвигуна та силової передачі. Що стосується двигуна, то в конструкції ЕУР застосовується асинхронний або синхронний ел. двигун безконтактного типу, що забезпечує високу надійність вузла.
В ЕУР використовується кілька типів силових передач (залежно від типу) - черв'ячні, шестерні або шарико-гвинтові. Нерідко силові передачі виконавчого механізму називають сервоприводом.
Блок керування
Блок управління «керує» роботою виконавчого механізму. Саме він подає електричний струм (суворо певних параметрів) електродвигун, забезпечуючи включення їх у роботу. Подаючи імпульси на виконавчий механізм, блок управління орієнтується на показання датчиків, які у конструкції ЭУР.
Датчики
Цих датчиків – декілька, кожен збирає певну інформацію та передає її на блок управління. Основним серед них є датчик моменту, що крутить (його ще називають датчик зусилля), що визначає, яке зусилля на кермо доклав водій. Також у конструкції використовується датчик кута повороту керма. Опціонально ЕУР також може використовувати інформацію про швидкість руху авто та обороти силової установки.
Датчик крутного моменту на рульовому колесі
Вимірювання зусилля на кермі здійснюється завдяки торсіону, що встановлюється у вал кермової колонки. Вал у свою чергу складається з двох: вхідного та вихідного, з'єднаними між собою торсіоном. При прикладанні зусилля він скручується (що більше сил прикласти, тим сильніший кут скручування) і вали зміщуються відносно один одного.
Цей кут і "уловлює" датчик, після чого передає отриману інформацію на блок управління. На основі цих даних блок обчислює, який імпульс необхідно подати на виконавчий механізм. Від цього датчика безпосередньо залежить, яке зусилля компенсуватиме підсилювач.
Варто відзначити, що сам торсіон жорстко пов'язаний з валами кермової колонки і скручуватися він може тільки на певний кут, тому навіть при відмові ЕУР керування авто зберігається.
Датчик кута повороту визначає, в який бік водій почав обертати кермо, і завдяки інформації від нього блок управління встановлює полярність струму, що подається на електродвигун. Нерідко датчики кута повороту і моменту, що крутить, об'єднані в одну конструкцію. Розташовуються вони обидва на рульовій колонці.
Приклад пристрою ЕУР з датчиком моменту, що крутить.
Також є і датчик зворотного зв'язку, встановлений на електродвигуні, завдяки якому блок управління контролює роботу виконавчого механізму.
Задіяння для роботи ЕУР інших датчиків – швидкості руху та параметрів роботи двигуна, дає можливість підлаштувати підсилювач під конкретні умови руху.
Знаючи конструкцію, можна зрозуміти принцип роботи електропідсилювача керма. Датчики, що є в конструкції, постійно стежать за положенням рульової колонки. У разі повороту вони реєструють зміни та передають інформацію на блок управління. Той у свою чергу вираховує параметри електричного струму та подає їх на електродвигун. При включенні в роботу за допомогою сервоприводу ел. мотор створює зусилля на кермовому механізмі. Загалом усе досить просто. Але тут варто згадати, що під різні умови є свої режими роботи ЕУР, але про них нижче.
Види та їх особливості
Як зазначено, у пристрої ЭУР застосовуються одні й самі складові елементи, але з різною компоновкою. Всі застосовувані електричні підсилювачі кермового керування можна розділити на:
- Вбудовані у рульову колонку;
- Монтовані на кермовий механізм;
Особливість першого типу полягає в тому, що всі складові об'єднані в єдину конструкцію, що встановлюється на рульовій колонці. У такому механізмі використовується черв'ячна силова передача, що впливає на вал рульової колонки (черв'як з'єднаний з ротором електродвигуна, а шестерня, з якою він знаходиться в зачепленні - на валу колонки, після торсіону). Такий тип ЕУР є найдешевшим і його можна зустріти на автомобілях бюджетного сегменту.
ЕУР вбудований у кермову колонку
Що стосується підсилювачів, що встановлюються на кермовий механізм, то у цих типів роздільна конструкція – датчики встановлені на колонці, блок управління розташовується десь в салоні, а двигун з редуктором розташований на кермовому механізмі.
Причому існує кілька типів ЕУР з таким компонуванням:
- З черв'ячним редуктором;
- Двохвильовий;
- Шарико-гвинтовий;
З черв'ячним редуктором
Якщо розглянути загальну концепцію ЕУР, встановленого на рульовій колонці, і роздільного підсилювача з черв'ячним редуктором, то різниця між ними зводиться лише до того, що другий варіант виконавчий пристрій розташований біля кермового механізму, хоча в ньому все також використовується черв'як з шестернею (встановленої на валу кермової колонки).
Черв'яковий редуктор ЕУР
Двохвильовий ЕУР
Двухвалий тип ЭУР з появи був досить популярним, але зараз він використовується значно рідше. Конструктивне виконання цього типу підсилювача дуже цікаве: зчленування "колонка-кермовий механізм" тут залишилося без змін (так само, як і на авто без підсилювача).
Неймовірна ціна на Двигунний ЕУР від компанії ZF
Тобто, на кінці валу колонки встановлено шестірню, яка має постійне зачеплення з рейкою. Але в кермовий механізм з іншого боку корпусу монтується виконавчий механізм, що складається з електродвигуна, на валу якого теж встановлена шестерня, що теж взаємодіє з рейкою. Для цього на рейку доводиться наносити додатковий зубчастий сектор.
Схема роботи двовального ЕУР
Працює такий механізм дуже просто: водій, як і на авто без підсилювача, шестернею переміщає рейку. У той же час блок управління включає електродвигун, який завдяки зубчастому зачепленню допомагає її переміщати.
Шарико-гвинтовий підсилювач
Останній тип – кулько-гвинтовий. У цьому ЕУР зусилля також передається на рульову рейку, а чи не вали колонки. Але робиться це за допомогою кулько-гвинтової гайки. Для передачі зусилля використовуються кульки, що рухаються гвинтовою канавкою, виконаною на рейці.
Шарико-гвинтовий ЕУР з ремінною передачею
Принцип роботи електропідсилювача керма цього типу зводиться до того, що зусилля, створюване електродвигуном, передається на гайку, встановлену на рейку (за допомогою ремінної передачі) або безпосередньо, коли електромотор вбудований в рульову рейку. В результаті гайка починає обертатися, при цьому вона через конструкцію корпусу не може зміщуватися в поздовжньому напрямку. Тому обертання гайки призводить до переміщення самої рейки, тим самим створюється додаткове зусилля на кермовому механізмі.
ЕУР з кулько-гвинтовою передачею та вбудованим електромотором
У кожному із зазначених типів є певні переваги та недоліки, які позначаються на їх поширеності на авто. Наприклад, пристрій, що монтується на рульову колонку, відрізняється дешевизною, але при цьому інформативність роботи у нього невисока. Що стосується кулько-гвинтового ЕУР, то він вважається найкращим за інформативністю, але дуже складний в обслуговуванні та дорогий.
Режими роботи
Тепер щодо режимів роботи. Справа в тому, що за різних умов руху необхідно створити конкретні зусилля. Також деякі з режимів спрямовані на підвищення комфортності.
Основними з режимів роботи ЕУР можна назвати:
- Паркування;
- Рух на високій швидкості;
- Підрулювання;
- Повернення коліс у середнє положення.
Паркування автомобіля відрізняється потребою повороту коліс на великі кути, при цьому з мінімальною швидкістю руху, а то й зовсім стоячи на місці. Тому зусилля на кермі під час паркування – значне. Щоб компенсувати ЕУР починає працювати за умов створення максимального зусилля.
А от при русі на високій швидкості для забезпечення гарної інформативності, щоб водій не втратив почуття дороги, при маневрах ЕУР практично не задіюється або створює малі зусилля.
Цікавим є режим підрулювання. Умови руху авто можуть бути різними - дорога зі скосом в один бік, вплив сторонніх факторів (бічний вітер, різний тиск в колесах). Всі вони призводять до того, що авто «відводить» в якусь із сторін. Режим підрулювання забезпечує прямолінійний рух авто, причому робить ЕУР це без будь-якої участі з боку водія.
Існує і режим повернення коліс у середнє положення, коли знижується зусилля на кермовому колесі. Це відбувається при завершенні повороту, коли водій «відпускає кермо», блок керування за допомогою датчиків розраховує необхідний момент і повертає колеса в середнє положення за рахунок електропідсилювача.
Описані режими роботи в ЕУР включаються автоматично (за допомогою інформації від додаткових датчиків). Але цей підсилювач також дозволяє водієві встановлювати свої певні режими - "Спорт", "Норма", "Комфорт".
Різниця між режимами зводиться зміну реакції ЭУР на умови руху. Наприклад, в режимі «Спорт» забезпечується більша інформативність (кермо «важчий»), а при «Комфорті» створює більше зусиль, забезпечуючи зручність керування авто. «Норма» є середнім становищем, у якому, на малих швидкостях ЭУР працює по максимуму, але в високих – створює мінімальне зусилля.
Гідності й недоліки
Як і в будь-якому пристрої, у електропідсилювача керма є свої позитивні та негативні сторони. До переваг ЕУР належать:
- Підвищення економічності авто. ЭУР «не забирає» потужність силової установки, і навіть входить у роботу лише за поворотах керма;
- Простота конструкції та менша металомісткість;
- Компактність;
- Немає потреби у технічному обслуговуванні;
- Безшумність;
- Можливість встановлення режиму роботи.
Завдяки цим перевагам ЕУР і набув широкого поширення. Але й негативні сторони підсилювача керма цього типу теж істотні. З основних недоліків у нього зазначається:
- Менша інформативність (проти ГУР);
- Можливість збоїв у роботі електронної частини, що призводить до некоректної роботи;
- Всі складові практично не ремонтопридатні, а вартість ремонту тих вузлів, які все ж йому піддаються - дуже висока;
- Невисока потужність виконавчого механізму, через що немає можливості застосовувати ЕУР на низці авто (позашляховиках, мікроавтобусах, вантажівках);
- Ймовірність відключення ЕУР при перегріві електродвигуна (трапляється під час руху у важких умовах, коли підсилювач працює безперервно).
Загалом, електропідсилювач керма є гідним конкурентом ГУР, і він використовується все частіше, хоча навряд чи колись зможе повністю його замінити.
AutoleekНасолоду від водіння конкретного автомобіля складно описати словами, але можна спробувати пояснити його конструктивними особливостями. Якщо говорити про інформативність кермового управління, то крім архітектури шасі автомобіля загалом важливу роль відіграє тип його підсилювача.
Еталонна система - гідравлічний кермовий редуктор. Це механізм так званого типу «гвинт – кулькова гайка». Найчастіше його застосовують на вантажному транспорті та автобусах, але раніше його також ставили і на дорогі седани, наприклад Mercedes-Benz з кузовним індексом W124. Механізм відрізняється мінімальним внутрішнім тертям та доповнений гідравлічним підсилювачем. При повороті керма обертається вхідний вал редуктора з гвинтовими канавками. Такі ж зроблені і на внутрішній частині гайки, що закріплена на ньому. Обертання валу викликає її осьове переміщення. Зовнішня частина гайки з'єднана зубами із вихідним валом редуктора. Таким чином, її осьове переміщення знову перетворюється на обертальне. Тертя у парі «вхідний вал – гайка» знижено за рахунок циркуляції кульок у канавках. По суті це підшипниковий вузол.
Навіть у звичайній механічній рульовій рейці без підсилювача є пристойне внутрішнє тертя. Найбільше втрат, як не дивно, у зубчастій парі «вхідний вал – рейка». Своє тертя є також в опорній втулці та сухарі. У разі рейки з гідравлічним підсилювачем додаються сюди і сальники.
Додаткові тертя погіршують самоповернення рульового колеса та зворотний зв'язок з дорогою, роблячи кермо ватним та неінформативним. Але інженери частково нівелювали ці моменти. Вони збільшили кастор на сучасних автомобілях (поздовжній нахил осі передніх стійок) і почаклували над гідравлічною частиною підсилювача: змінили геометрію та характеристики золотникових клапанів. Благо тут бал править лише механіка. Втім, людина, яка поїздила легковим автомобілем з кермовим редуктором, все одно відчує явну різницю.
При експлуатації таких підсилювачів найбільше клопоту завдає гідравлічна частина, наприклад: течі сальників та зовнішніх магістралей; знос насоса ГУР. Проте левова частка проблем пов'язана із неадекватним втручанням. При банальній заміні рульових тяг сервісмени лінуються правильно встановити пильовики, застосовуючи замість штатних металевих хомутів звичайні пластикові стяжки. В результаті до рейки потрапляє волога, викликаючи корозію. У запущених випадках ремонт буде вже неможливий і вузол доведеться міняти зі збору. Про це докладно писали у матеріалі про . Загалом, на сьогоднішній день класичний ГУР завдає найменше клопоту і вимагає осудних витрат при ремонті порівняно з іншими варіаціями підсилювачів.
ЕГУР - електрогідравлічний підсилювач
ЕГУР - це лише варіація схеми класичного гідропідсилювача з тими самими відчуттями при їзді та проблемами в цілому. Різниця лише в тому, що замість механічного насоса застосовано електричний. В іншому це та ж гідравлічна рейка та контури. Однак при спробі копнути глибше спливає маса прихованих відмінностей, добрих і не дуже.
У такій системі є окремий модуль керування. Погано те, що він об'єднаний в єдиний збірний вузол з електромотором насоса та його гідравлічною частиною. На багатьох вікових машинах герметичність такого бутерброду порушується і в електроніку потрапляє волога або навіть сама олія. Відбувається це непомітно, і коли доходить до явних проблем у роботі підсилювача, то вже пізно намагатися щось ремонтувати. Доведеться міняти дорогі елементи.
З іншого боку, така схема зі своїм блоком управління, на відміну від класичного ГУРу, має важливий плюс - свого роду «захист від дурня». Якщо з якоїсь причини відбудеться великий витік олії із системи, то вона сама відключить насос, запобігши його раптовій смерті через роботу на суху. Як і у випадку з класичним гідропідсилювачем, будь-яка крововтрата не тягне зношування елементів у самій рейці.
Електричний підсилювач (ЕУР), вбудований у кермову колонку
До того ж більшість схем підсилювача з електромотором забезпечена ще й черв'ячним редуктором. Зокрема це стосується систем, де ЕУР вбудований в рульову колонку. Через це додатково зростають втрати на тертя. В результаті інформативність керма падає ще сильніше, ніж у випадку з гідропідсилювачем. Налаштувати електроніку так, щоб суттєво нівелювати подібний недолік, неможливо. Тому людина, яка пересіла з автомобіля з ГУРом за ЕУР, одразу відчує різницю і, ймовірно, буде розчарована.
У схемі з елементами підсилювача в рульовій колонці маємо звичайну механічну рейку. Простота її конструкції набагато краща за складний і технологічний гідровузл. Однак і ця медаль має зворотний бік. У разі виникнення внутрішньої корозії звичайна рейка мовчатиме до останнього, поки вали катастрофічно не згниють і ремонтувати вже нічого. Гідравлічний вузол дуже швидко почне текти через знос сальників, і відновлення коштуватиме осудних грошей.
На захист такого типу ЕУР можна додати, що електронна частина в рульовій колонці відмовляє вкрай рідко. А за ресурсом система, загалом, можна порівняти зі звичним гідравлічним побратимом.
Електричний підсилювач (ЕУР) з черв'ячним приводом, вбудованим у рульову рейку
У процесі експлуатації тяжкість несправностей та вартість ремонту збільшує те, що всі елементи підсилювача вбудовані у рейку.
У цій статті я розповім про електропідсилювач керма(ЕУР): із чого складається ЕУР, принцип роботи ЕУР, плюси та мінуси ЕУР порівняно з ГУР.
Електропідсилювач керма – це електромеханічна система автомобіля, яка призначена для полегшення повороту керма. Незважаючи на те, що гідропідсилювач керма зручний у застосуванні, давно вивчений і добре зарекомендував себе, конструкція ГУР таки не досконала.
Інженери знайшли нові сучасніші конструкції кермового управління та винайшли електричний підсилювач керма (ЕУР), який виправив недоліки гідравлічної конструкції у кермовому механізмі, замінивши гідравліку на електрику.
Електропідсилювач керма
Електропідсилювач керма має ще кілька назв: електричний підсилювач кермового керування (ЕУРУ), електромеханічний підсилювач керма (ЕМУР). Сьогодні електропідсилювач керма встановлюють на різні класи автомобілів, як у бюджетному, так і дорогому (люксовому) сегменті машин, поступово витісняючи ГУР. ЕУР поки що рідко встановлюють на важких автомобілях, що працюють у складних умовах і великій вантажопідйомності, гідравліка там поки що кермує.
Спрощено електропідсилювач керма складається з датчиків (контролюючих кут повороту керма), електронного блоку управління (ЕБУ) та виконавчого пристрою (електродвигун).
А конструктивно електропідсилювач залежить від типу автомобіля та його маси. Тобто чим більше автомобіль, чим більша його маса, тим більше зусилля потрібно для обертання керма, і від цього залежить конструкція (ЕУР). На малому класі машин електропідсилювач керма встановлюють на кермову колонку, тому що авто не потребує великого зусилля на кермі.
Середній клас авто: на таких машинах потрібно більше зусилля, і ЕУР встановлюють на рульову рейку, а зусилля передається через шестірню.
Клас позашляховиків, пікапів, мікроавтобусів, мінівенів: у цих автомобілів через велику масу потрібно так само велике зусилля на кермі. Електропідсилювач керма встановлюється паралельно до осьової конструкції. Електродвигун ЕУР передає зусилля на механізм, а той, своєю чергою, переміщує рульову рейку.
Принцип роботи
Незалежно від конструктивних особливостей електропідсилювача принцип роботи(ЕУР) наступний:
Під час руху автомобіля з невеликою швидкістю (у пробці, у дворі, на парковці) водієві доводиться швидко повертати колеса з одного крайнього положення до іншого. У цьому випадку електропідсилювач керма забезпечується так зване «легке кермо». Ви можете легко обертати кермо одним пальцем. Коли ви їдете з високою швидкістю, ви обертаєте кермо на невеликі кути.
У цьому випадку електропідсилювач керма створює зворотний зв'язок (докладніше в ГУР), і кермо виходить важким. Електропідсилювач керма також створює зворотний зв'язок і здатний повернути колеса в середнє положення (коли ви входите в поворот, а на виході кермо самостійно повертається в середнє положення).
В електронному блоці управління електропідсилювача існують також програми стабілізації, підтримці середнього положення коліс при сильних поривах бокового вітру, при різному тиску в шинах, а також асистент паркувальний (автопарковщик).
Автопарковник здійснює рулювання та автоматично направляє автомобіль у потрібне, вільне, паркувальне місце. Водію ж залишається лише натискати педалі акселератора, зчеплення та гальма.
Плюси електропідсилювача керма (ЕУР) на відміну гідропідсилювача керма (ГУР).
Головний плюс електропідсилювача - це хороший зворотний зв'язок водія з дорогою. Управління автомобілем з ЕУР гостріше при їзді на високих швидкостях, ніж у ГУР, та легше при парковках. Так як ЕУР використовує у своїй роботі електрику мережі автомобіля, то немає додаткового навантаження у вигляді ременних приводів на двигун автомобіля (менше відбирає потужність).
У системі немає рідини (ні чому замерзати, кипіти), тому працює електропідсилювач за будь-яких температур. Займає менше місця порівняно з ГУР та не потребує періодичного технічного обслуговування (огляд ременя, рівня рідини, потік).
Мінуси теж є, але з кожним роком їх дедалі менше. Наприклад, ціна електропідсилювача керма поки що висока. ЕУР поки що не ставлять на важкі автомобілі, вантажівки через нижчу потужність електродвигунів у порівнянні з гідравлікою.
Також мінусом є те, що електропідсилювач керма виходить з ладу через попадання в нього вологи (перегоряють запобіжники, горять електродвигуни).
Але навіть при поломці ЕУР ви завжди зможете доїхати до будинку або місця ремонту, правда, кермо автомобіля буде важче крутити. ЕУР - це сьогодення та майбутнє автомобілебудування.
На сьогодні все. Легкого вам обертання керма та зеленого світла на дорозі!
Електромеханічний підсилювач-це найбільш досконала конструкція, з погляду інженерного рішення. Є дві конструкції цього підсилювача: із двома шестернями або з паралельним приводом.
Електромеханічний підсилювач складається з наступних складових частин:
- система управління;
- електродвигун;
- механічна передача
Електромеханічний підсилювач з двома шестернями
Електропідсилювач керма поєднується з кермовим механізмом в єдиному блоці. В підсилювачі зазвичай встановлюється асинхронний електродвигун. Передача крутного моменту від електродвигуна на рейку кермового механізму забезпечується механічною передачею.
Одна шестерня служить для передачі моменту, що крутить, до рейки рульового механізму власне від рульового колеса, а ще одна - від електродвигуна підсилювача. На рейці є дві ділянки спеціальних зубів. Один із них і є приводом підсилювача.
Електричний підсилювач керма з паралельним приводом
У такому електропідсилювачі зусилля від електродвигуна переходить на кермовий механізм за допомогою ремінної передачі, а також встановлений спеціальний кульковий механізм.
При цій схемі посилення може передаватися як на рейку кермового колеса, так і на вал керування кермовим механізмом. Принципового значення для керування автомобілем під час руху це немає. Обидві схеми зарекомендували себе однаково надійними.
Блок керування
Управління електропідсилювачем включає декілька елементів:
- вхідні датчики;
- блок керування;
- виконуючий пристрій.
До вхідних датчиків відносять датчики моменту, що крутить, і датчик, що визначає кут повороту на рульовому колесі. Система електронного керування електропідсилювачем використовує інформацію, яка надходить від (датчик швидкості) та блоку керування двигуном (датчик частоти обертання колінчастого валу двигуна).
Електронний блок керування служить для обробки сигналів датчиків. Відповідна програма виробляє сигнали управління та відсилає їх виконавчому устрою – електродвигуну підсилювача.
Електропідсилювач керма покликаний забезпечити керування автомобілем у таких режимах:
- при;
- при повороті автомобіля на малих швидкостях;
- при повороті автомобіля на високих швидкостях;
- активне повернення коліс у середнє становище;
- підтримка коліс у середньому положенні.
Як це працює
Електричний підсилювач керма:
Управління автомобілем відбувається за допомогою поворотів кермового колеса. Від рульового колеса момент, що крутить, передається за допомогою торсіону на кермовий механізм. При цьому відбувається замір закрутки торсіону спеціальним датчиком моменту, що крутить, а також заміряється кут повороту рульового колеса. Для цього використовується окремий датчик. Інформація від обох датчиків, а також додаткова інформація про швидкість руху автомобіля, показник частоти обертання колінчастого валу передаються електронному блоку управління.
Наявна в блоці програма розраховує потрібний крутний момент підсилювача електродвигуна і, змінюючи величину сили струму, підтримує роботу електродвигуна в потрібному режимі. Від електродвигуна момент, що крутить, передається на кермовий механізм і потім, кермовими тягами, на провідні колеса.
Поворот коліс, таким чином відбувається за рахунок об'єднання зусиль електродвигуна підсилювача і рульового колеса.
Поворот на невеликих швидкостях, зазвичай при паркуванні, характерний великим кутом повороту кермового колеса. Електронною системою управління забезпечується крутний момент максимальної роботи електродвигуна (називається ще «легке кермо»).
На високих швидкостях електронна система забезпечує найменший рівень моменту, що крутить («важке кермо»).
Для активного повернення коліс у середнє положення система управління збільшує реактивне зусилля, що виникає під час повороту. Якщо виникає необхідність підтримати середнє положення коліс, наприклад, під час руху під час бокового вітру, або різниці тиску в шинах, система управління коригує середнє положення коліс, що керуються.
Гідравлічний підсилювач кермового механізму
Механізм гідропідсилювача на легковому автомобілі виконаний разом із кермовим механізмом. Такий підсилювач називається інтегральним. Робочою рідиною в гідропідсилювачі іномарок є олія ATF, така ж, як в автоматичній коробці передач. Вітчизняні автомобілі використовують олію марки Р.
Аксіально-поршневий або роторний насос приводиться в роботу за допомогою ременя від колінчастого валу. Він забирає масло з бачка і нагнітає під тиском 50-100 атмосфер у золотниковий розподільник. При цьому завдання розподільника у відстеженні зусиль на кермі та строго дозованої допомоги з керування колесами.
Для цього використовується пристрій, що слідкує. У цій ролі найчастіше виступає торсіон, який вбудований у кермовий вал. Якщо машина їде по прямій або стоїть, то зусиль на кермовий вал ніяких не додається, торсіон не закручується і, відповідно, канали дозування в розподільнику залишаються перекритими. Олія при цьому зливається в бачок.
Якщо водій повертає автомобіль, колеса в результаті пручаються, при цьому торсіон закручується настільки сильно, наскільки велике зусилля прикладено на кермо. Золотник відкриває масляні канали та направляє робочу рідину виконавчому устрою. У механізмі «гвинт-кулькова гайка» тиск подається за поршень, або перед ним, допомагаючи йому переміщатися кермовим валом. У рейковому механізмі відбувається подача олії в корпус рейки, в одну зі сторін від пов'язаного з рейкою поршня, і підштовхує її, відповідно, праворуч або ліворуч. Якщо керма керма повернена до упору, відбувається спрацювання запобіжного клапана і скидається тиск масла, що оберігає від пошкодження деталі механізму.
Навчальне відео про гідропідсилювач від TOYOTA:
Недоліки та переваги кермових підсилювачів
Безперечною перевагою кермового підсилювача є полегшення роботи при паркуванні, в затяжних поворотах та інших маневрах, коли необхідно робити багато обертів керма, докладаючи максимальні зусилля. Ще одна корисна властивість підсилювача полягає в ослабленні передачі на кермо ударів, які отримують від нерівностей дороги.
З погляду інженерної конструкції ГУР складніша система, ніж електричний підсилювач керма сучасного автомобіля. Гідравлічний насос, що приводиться в дію ременем або електродвигуном, складна рульова рейка, шланги і рідини займають багато підкапотного простору автомобіля. А в сучасному автомобілі його й так не надто багато.
Тут вигідніше виглядає ЕУР, що має електромотор, набір датчиків і простий і легкий рейковий механізм. В обслуговуванні ГУР також набагато дорожче та складніше, порівняно з ЕУР. надійність ЕУР так само дещо вища за рахунок відсутності в ній ременів, сальників, шлангів, прокладок та рідин. Поломка ГУР, що особливо супроводжується втратою робочої рідини, означає повну неможливість продовження руху своїм ходом. У той час як поломка ЭУР вплине на керованість автомобіля лише необхідністю докладати великих зусиль при обертанні бублика керма.
Якщо говорити про , то й по цій позиції електрична система виграє. ГУР при включеному двигуні працює постійно, збільшується навантаження на двигун і, відповідно, підвищується витрата палива. ЕУР споживає електричну енергію, але електричний привід включається лише за повороті рульового колеса. До того ж ККД електродвигуна вище за ККД гідравлічного насоса.
Але керування автомобілем з електричним підсилювачем не завжди зручне водіям. Багато хто відзначає не інформативність ЕУР, поїздка при цьому нагадує ігровий джойстик. Але це ще не все. Негативні чинники роботи ЕУР зробили російські автомобілебудівники. На вітчизняних авто зафіксовано випадки, коли ЕУР самостійно вирішував, куди повертати колеса. Розгублений водій при цьому не міг нічого вдіяти. Добре, що поки що все обходиться без трагічних випадків. Можна вважати це своєю місцевою хворобою, оскільки подібних випадків з іномарками не спостерігалося.
Звичайно, низку недоліків можна виявити і у ЕУР. Але кількість переваг свідчить, що підсилювачі рульового управління цього значно значно ефективніші й економічні проти ГУР. Майбутнє, звичайно, належить автомобілям із електричним посиленням кермового механізму.
- Новини
- Практикум
Заборона на ручні радари ДІБДР: у деяких регіонах вона знята
Нагадаємо, що заборона ручних радарів для фіксації порушень правил дорожнього руху (моделі "Сокіл-Віза", "Беркут-Віза", "Візір", "Візір-2М", "Бінар" та ін.) з'явилася після листа глави МВС Володимира Колокольцева про необхідність боротьби з корупцією у лавах співробітників ДІБДР. Заборона почала діяти 10 липня 2016 року в багатьох регіонах країни. Втім, у Татарстані інспектори ДПС, ...
АвтоВАЗ висунув до Держдуми свого кандидата
Як сказано в офіційному повідомленні АвтоВАЗу, В. Держак пропрацював понад 27 років на підприємстві та пройшов усі етапи становлення кар'єри – від рядового робітника до майстра. Ініціатива висування представника трудового колективу АвтоВАЗу до Держдуми належить колективу підприємства та була озвучена 5 червня під час святкування дня міста Тольятті. Ініціативу...
Mercedes випустить міні-Гелендеваген: нові подробиці
Нова модель, покликана стати альтернативою витонченому Mercedes-Benz GLA, отримає брутальну зовнішність у стилістиці «Гелендевагена» – Mercedes-Benz G-класу. Німецькому виданню Auto Bild вдалося дізнатись нові подробиці про цю модель. Отже, якщо вірити інсайдерській інформації, то Mercedes-Benz GLB відрізнятиметься незграбним дизайном. З іншого боку, повного...
Позашляховик GMC перетворили на спорткар
тельє Hennessey Performance завжди славилося своїм умінням щедро додавати додаткових скакунів «автомобілю, що прокачується», але цього разу американці явно поскромничали. GMC Yukon Denali міг би перетворитися на справжнього монстра, благо, що 6,2-літрова «вісімка» дозволяє це зробити, але мотористи Hennessey обмежилися досить скромним «бонусом», збільшивши потужність двигуна.
Черговий погодний Армагеддон насувається на Москву
За даними столичного управління МНС, у вівторок 23 серпня до 22:00 столицю накриють потужні зливи, які супроводжуватимуться грозами та поривами вітру до 12-17 м/с. Очікується, що негода принесе до 17 мм опадів - це близько 20% місячної норми. Комунальні служби міста переведені на цілодобовий режим роботи, повідомляє офіційний сайт...
Названа середня ціна нового автомобіля у Росії
Якщо 2006 року середньозважена ціна машини становила приблизно 450 тис. рублів, то 2016 - вже 1,36 млн рублів. Такі дані наводить аналітична агенція «Автостат», яка вивчила ситуацію на ринку. Як і 10 років тому, найдорожчими на російському ринку залишаються іномарки. Зараз середня ціна нового автомобіля...
У Петербурзі викрали автомобіль без двигуна та даху
За даними видання «Фонтанка.ру», до поліції звернувся бізнесмен, який і розповів, що із двору його будинку на проспекті Енергетиків викрали зелену ГАЗ М-20 «Перемога», яка була випущена ще 1957 року та мала радянські номери. За словами потерпілого, машина взагалі не мала двигуна з дахом і призначалася для реставрації. Кому знадобився автомобіль...
Новий Jeep помічений у Бразилії
У модельному ряду Jeep Compass замінить не лише свого попередника, що випускається з травня 2006 року, а й Jeep Patriot, випуск якого розпочався десять років тому. У Бразилії Jeep Compass II з'явився невипадково. Виробництво кросовера буде налагоджено на заводі в Гояні, де випускається компактний паркетник Jeep Renegade, від якого найновіший...
Лімузин для президента: розкрито чергові подробиці
Сайт Федеральної патентної служби продовжує залишатися єдиним відкритим джерелом інформації про «автомобіль для президента». Спочатку НАМИ запатентував промислові моделі двох автомобілів – лімузина та кросовера, які є частиною проекту «Кортеж». Потім намішники зареєстрували промисловий зразок під назвою «Панель приладів автомобіля» (скоріше за все, саме...
У Росії різко скоротилися обсяги будівництва доріг
Скорочення реконструкції російських федеральних трас та введення в експлуатацію нових об'єктів пов'язане зі скороченням бюджету та незадовільною роботою генпідрядників. Про це розповів начальник управління будівництва та експлуатації автомобільних доріг Федерального дорожнього агентства (Росавтодору) Тимур Лубаков, повідомляють "Известия". Як пояснив Лубаков, спочатку цього року після будівництва та реконструкції...
Найдорожчі машини у світі
Безумовно, будь-яка людина хоча б один раз задавалася питанням, яка ж найдорожча машина у світі. І навіть не отримавши відповіді, міг тільки уявити собі, що ж є найдорожчим авто у світі. Можливо, деякі думають, що це потужний, ...
Що тільки люди не вигадають, щоб відчути незабутню хвилину азарту від їзди на своєму автомобілі. Сьогодні ми познайомимо вас з тест-драйвом пікапів не простим способом, а з'єднавши його з повітроплаванням. Нашою метою було обстежити характеристики таких моделей, як Ford Ranger.
Найдорожчий у всьому світі автомобіль
У світі існує безліч автомобілів: красивих і не дуже, дорогих і дешевих, потужних і слабких, своїх і чужих. Однак найдорожча у світі машина одна – це Ferrari 250 GTO, саме 1963 року випуску і тільки цей автомобіль вважається популярним.
Огляд найпопулярніших кросоверів та їх порівнянняЯкі машини найбезпечніші
При прийнятті рішення про придбання автомобіля насамперед багато покупців звертають увагу на експлуатаційні та технічні властивості машини, її дизайн та іншу атрибутику. При цьому не всі з них замислюються про безпеку майбутнього автомобіля. Безумовно, це сумно, оскільки найчастіше...
ЯКИЙ автомобіль російського виробництва найкращий, найкращі російські автомобілі.
Який автомобіль російського виробництва найкращий В історії вітчизняної автомобільної промисловості було багато хороших автомобілів. І найкращий із них вибрати важко. Тим більше що критерії, за якими оцінюється та чи інша модель, можуть бути дуже різними. ...
Сьогодні ринок пропонує покупцям величезний вибір машин, від якого просто розбігаються очі. Тому, перш ніж купити автомобіль, варто врахувати багато важливих моментів. У результаті, визначившись з тим, що саме ви хочете, ви зможете вибрати авто, яке буде...
- Обговорення
- Вконтакте
