Штурвал по ветру: сравниваем усилители рулевого управления

Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.

Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.

рулевое управление

При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.
При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.

Где находиться электроусилитель

Местонахождение электроусилителя руля зависит от типа его подключения к рулевому управлению. Существует несколько способов:

1. На рулевом валу при помощи червячной передачи;
2. На рейке. Передача осуществляется через шестерню;
3. Параллельно рейке. Через ременную передачу усилие от электрического двигателя передается на винт-шариковую гайку, которая вращает винт рейки в нужном направлении.

В первом случае, в зависимости от компоновки узлов автомобиля, электроусилитель руля может находиться непосредственно на рулевой колонке или в моторном отсеке, ближе к рулевой рейке. Рассмотрим подробно все способы подключения электрического усилителя.

Классический ГУР

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.
Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Основные причины неработоспособности насоса:

Несвоевременная замена рабочей жидкости в системе. Применение некачественной или жидкости, которая не подходит для данной модели автомобиля. Попадание грязи или инородных тел (сгусток промасленной пыли, которая обычно скапливается вокруг крышки горловины масляного резервуара, бывает частой причиной выхода насоса из строя). Отсутствие герметичности и как следствие вытекание рабочей жидкости. После чего система завоздушивается и выходит из строя. Масляное голодание из-за перегиба масляных магистралей. Значительный перегрев системы, или систематический незначительный. Ошибки во время монтажа, некачественная сборка. Во время эксплуатации детали насоса ГУР по мере изнашивания насыщают рабочую жидкость системы металлической пылью или даже мелкими металлическими частицами. Когда приходит время заменить старый насос ГУР на новый, вся система гидроусилителя руля должна быть тщательно промыта, также подлежат замене элементы, в которых скопились продукты износа. Проигнорировав это указание, вы рискуете тем, что новый насос в кратчайшие сроки будет выведен из строя.

admin 02/04/2015

«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

ЭГУР

ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.
ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.

В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.

С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс — своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.

Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку

С появлением элекрических усилителей в чистом виде к потерям на трение в рулевых механизмах добавился паразитный момент инерции. Вместо гидравлики и насоса пришли электродвигатели, встроенные в саму рейку или стоящие вне ее. Благодаря их вращению в ту или иную сторону осуществляется помощь при повороте руля. Однако ротор любого электродвигателя имеет свою массу и, следовательно, момент инерции. Поэтому его невозможно мгновенно остановить и изменить направление вращения. Электронике нужно время, чтобы адаптироваться. Этот момент выражается во временном дополнительном сопротивлении на руле, когда человек резко меняет направление его вращения на ходу.

Особенности конструкции электрогидравлического усилителя руля

Устройство состоит из следующих частей:

• насосного агрегата, в состав которого входит бачок с жидкостью и два насоса (электродвигателя и гидравлический). На этот компонент устанавливается электронный блок управления;
• гидравлический узел управления, состоящий из цилиндра с поршнем и торсиона;
• системы управления, регулирующей коэффициент усиления, исходя из скорости движения транспортного средства и поворота руля;
• электронного блока, принимающего сигналы от датчиков, анализирующего их и воздействующего в соответствии с ними на исполнительные устройства по заложенным алгоритмам.

ЭУР

ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко отличить по внешнему виду. Электромотор присоединен к ее корпусу рядом с входным валом.
ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко отличить по внешнему виду. Электромотор присоединен к ее корпусу рядом с входным валом.

Этот вид открывает группу полноценных электрических реек со встроенными элементами усилителя. По сути, такой ЭУР имеет те же негативные особенности при езде, что и в предыдущем примере. Величина паразитных потерь на трение и моментов инерции схожа.

В процессе эксплуатации тяжесть неисправностей и стоимость ремонта увеличивает то, что все элементы усилителя встроены в рейку.

Достоинства и недостатки устройства

Из плюсов механизма можно выделить:

• экономичность – в среднем экономия топлива при использовании электрогидравлического усилителя составляет до 0,8 литров топлива на каждые 100 км пробега. Уменьшение расхода возникает за счёт того, что электроусилитель не связан жестким ремнем с мотором, а на холостом ходу он и вовсе перестаёт работать;
• высокая надежность;
• минимальное обслуживание (единственное, что требуется делать, так это менять жидкость в бачке через определенное количество пройденных километров);
• практически полное отсутствие шума во время работы;
• возможность программирования устройства (к примеру, можно сделать так, чтобы при низкой скорости машины усилие на рулевое колесо возрастало, а при наборе скорости – уменьшалось);
• высокая точность управления на большой скорости;
• простота совершения маневров на маленькой скорости движения.

Но имеются и минусы:

• высокая вероятность выхода электрогидравлического усилителя из строя при длительном нахождении колёс в крайнем положении;
• малая информативность руля во время езды на высокой скорости;
• высокая цена устройства;
• сбои в настройках (например, нередки случаи, когда на стоянке колеса выкручиваются в бок вместо того, чтобы стоять прямо);
• электрическая составляющая устройства не подлежит ремонту.

Безусловно, ЭГУР – новая веха на пути развития автомобилей, но на данном этапе механизм требует определенной модернизации и доработки, ввиду чего и не устанавливается пока массово производителями на выпускаемую продукцию.

Основные режимы

Электроусилитель руля имеет два основных режима. Они характеризуются скоростью движения автомобиля. В первом режиме при движении на малой скорости, например, во время парковки, когда необходима большая маневренность и руль приходится выворачивать до крайних положений то влево, то вправо, ЭУР прикладывает максимальное усилие к рулевому механизму, обеспечивая «легких руль». В этом режиме вращать рулевое колесо можно одним пальцем.

Напротив, при движении на больших скоростях руль становится «жестким», создавая эффект возврата колес в среднее положение. Это сделано в целях повышения безопасности движения.

Также есть режимы удержания автомобиля на дороге при сильном боковом ветре, при движении на колесах, имеющую разную степень накачки. Эти режимы достигаются благодаря специальным настройкам блока управления. На автомобилях бизнес и премиум класса наличие ЭУР позволяет реализовать опцию автоматической парковки.

Плюсы и минусы ГУР

К безусловным преимуществам гидроусилителей можно отнести следующие моменты:

• адаптированность к высоким нагрузкам, которая позволяет использовать ГУР на тяжелых машинах, включая грузовики;
• относительная дешевизна, которая сказывается и на общей стоимости машины;
• удобство управления машиной в широком скоростном диапазоне;
• относительная простота обслуживания и доступность ремонта;

Есть у ГУРа и свои недостатки:

• на работу насоса используется мощность двигателя;
• сальники легко повреждаются, в результате чего система начинает течь;
• эффективность работы гидроусилителя напрямую зависит от уровня жидкости в его бачке;
• жидкость нужно периодически менять;
• ГУР не дает возможности индивидуально отрегулировать рабочие характеристики рулевой системы.

Преимущества

1. Компактный. Нет дополнительных агрегатов и механизмов;
2. Экономичный. Электродвигатель включается только при вращении руля, он постоянно не работает;
3. Он дешевле в производстве;
4. Больше функциональных возможностей;
5. Проще обслуживать.

Электроусилитель – это новый этап развития в автомобилестроении. Он не только помогает водителю вращать колеса, но участвует в обеспечении безопасного управления автомобилем.

На нем «завязаны» многие современные системы безопасности – ESP, удержание в полосе. Помогает парковаться – ассистент автоматической парковки. В следующей статье я сравню гидроусилитель и электрический усилитель руля. Разберемся в их преимуществах и недостатках, какой из них лучший.

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.

Неисправность EPS

Пиктограмма неисправности EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.