Что лучше: гидроусилитель или электроусилитель руля

Положительные моменты и возможности использования

Плюсов электрического усилителя руля достаточно много, как мне кажется, скоро почти все производители перейдут на такой тип, отказавшись полностью от гидравлики. А теперь по пунктам:

• Экономичность. Электрический усилитель позволяет экономить от 0,5 до 0,8 литра на 100 км пути. Он не связан с двигателем жестким ремнем, а поэтому не отбирает от него мощность, а потребляет только тогда когда нужно. Например, на холостых оборотах он вообще не работает, тогда как ГУР постоянно связан в коленвалом.
• Надежность. Здесь она выше, особенно если электродвигатель располагается в салоне автомобиля. Нет ни шлангов, ни жидкостей, ни прочих частей.
• Обслуживание. Оно здесь практически не нужно! Не нужно менять через определенный пробег ATF жидкость в бачке, чтобы восстановить работоспособность.
• Тишина работы. Если ГУР нахватавшись воздуха, может гудеть или шуметь, то с ЭУРОМ такое навряд ли случится. ДА и исправный узел работает намного тише.
• Стоимость узла. Если брать в целом, особенно первый тип, то она ниже, чем у гидравлического собрата, однако ремонт зачастую намного выше, потому как меняются датчики или элементы целиком.
• Программируемая работа. Если ГУР вы не сможете просто отключить, то вот с ЭУРОМ такое может запросто произойти, причем это можно запрограммировать. Например, при низких скоростях нам нужно большое усилие на руле, но при наборе скорости нам не нужно много усилий, по сути руль итак хорошо контролируется. Вот здесь программно может отключаться и электрически усилитель, опять же экономя топливо. ДА и во многих автомобилях есть копка принудительного отключения, это опять же плюс.

Если взять возможности, которые он дает, то они практически безграничны. Уже сейчас работают такие системы как стабилизация автомобиля при резком объезде препятствий, удержание в полосе, помощь при парковке. Нужно отметить, что ЭУР это шаг к автоматически пилотируемым машинам.

Как подтянуть рулевую рейку с электроусилителем?

Появление стука в работе ЭУР связано с необходимостью подтянуть рулевую рейку.

Как сделать это правильно:

1. Для начала нужно отключить АКБ, для этого отсоедините от него клеммы. Выкрутите крепление аккумулятора, для этого нужно открутить еще две гайки, расположенный по краям. После этого батарея извлекается и убирается в сторону.
2. Затем нужно приподнять пластиковую подставку, под ней расположено еще четыре винта, они также выкручиваются.
3. Сделав это, необходимо отодвинуть данную подставку вперед, пока площадка не отсоединится от подушки фиксатора корпуса воздушного фильтра. После этого накладку можно будет сдвинуть назад, это позволит обеспечить более свободный доступ к самой рейке.
4. На следующем этапе необходимо будет подлезть рукой под рейку. Прямо под ней, как показано на фото, расположен прорезиненный колпачок, его нужно будет демонтировать, это позволит обеспечить доступ ключа к регулировочной гайке.
5. Для выполнения работ по регулировке вам потребуется специальный ключ для подтягивания рейки, без него осуществить процедура регулировки не получится. Используя этот ключ, необходимо подлезть под рейку автомобиля, чтобы установить инструмент в необходимое отверстие.
6. При регулировке будьте аккуратны, чтобы не перетянуть рейку. Если ее подтяжка будет очень сильной, то при движении на поворотах рейку будет закусывать, а это, в свою очередь, может отразиться на безопасности передвижения. Угол регулировки всегда разный, он зависит от того, как сильно гайка разболталась, но обычно при выполнении таких работ гайка подтягивается приблизительно на 30 градусов. Это должно быть достаточно для того, чтобы все стало правильно. После того, как регулировка будет окончена, необходимо будет проверить правильность выполнения данной задачи. То есть вам надо будет убедиться в том, что рулевое колесо поворачивается нормально в любое положение до упора и стука при этом нет. Если стук остался, то регулировка продолжается.

Фотогалерея «Регулировка рулевой рейки»

1. Сдвиньте подставку и отсоедините ее.

2. В этом месте под рейкой расположена регулировочная шайба.

3. Регулировка производится специальным ключом.

4. Место расположения регулировочной гайки.

Область применения

Стоит отметить, что при всех достоинствах ЭУР, у него есть явный минус – небольшой крутящий момент, который может создавать электромотор. В результате, его мощности не хватает для грузовиков, внедорожников, крупногабаритных лимузинов.

Для таких транспортных средств лучше подходят гидроусилители, которые ограничены лишь производительностью насоса.

При этом, вероятнее всего, в скором времени не изобретут компактных электродвигателей с мощным ресурсом.

Некоторые автоконцерны пытались сделать мощный ЭУР, размещенный отдельно от рулевого вала, но подобное решение является крайне дорогостоящим, так что не имеет преимуществ перед ГУР. Как результат, сфера использования электроусилителей руля пока весьма ограничена.

Сравнение усилителей рулевого управления разной конструкции.

Удобство и безопасность управления

Все типы усилителей рулевого управления «подчиняются» только повороту руля, реакции управляемых колёс на них не действуют или действуют очень незначительно.

В автомобилях, оборудованных ГУР, с целью снизить усилие, которым водитель поворачивает руль, выводя машину из поворота, и для поддержания устойчивости прямолинейного движения, конструкторы увеличили схождение управляемых колёс, увеличили кастор и шаг винтовых канавок в зацеплении «винт — шариковая гайка».

Это создаёт у водителя впечатление обратной связи, «информативности» руля и чувство непосредственного управления.

Электронное управление ЭУР обеспечивает возможность его настройки в зависимости от условий и скорости движения. Чем больше скорость — тем меньше усилие ЭУР и «тяжелее» руль. В городских условиях водитель может отключить ЭУР от датчика скорости, и руль будет постоянно «лёгким».

В программу управления ЭУР можно ввести функции возвращения руля в «ноль» и удержания колес в среднем положении при разном давлении в шинах.

Надёжность

Детали усилителей руля любого типа и конструкции подвержены механическому износу.

В гидравлических усилителях к этому добавляется постепенное ухудшение свойств рабочей жидкости и износ манжет и уплотнений.

При удерживании руля в крайнем положении циркуляция масла прекращается, резко поднявшееся давление в системе может разорвать рукав высокого давления.

Понижение уровня масла в результате утечки вызовет работу насоса «всухую» с немедленным задиром поверхностей ротора и корпуса.

О выходе ГУР из строя водитель узнаёт последним, и если это произойдёт на большой скорости — аварийная ситуация неизбежна.

Бесщёточные, с внутренним обдувом, электродвигатели ЭУР надёжно защищены от перегрузок тремя барьерами — предохранителями в цепи питания, электронным блоком управления и общей программой процессора (контроллера) автомобиля.

При возникновении проблем ЭБУ уменьшает число оборотов электромотора, на приборной панели загорается соответствующий символ, водитель успевает отреагировать снижением скорости и торможением.

Существует ряд мнений, что достоинством той или иной конструкции является возможность управлять машиной при выходе усилителя руля из строя.

Топливная экономичность

ГУР потребляет часть мощности двигателя на вращение насоса, создающего высокое давление в гидросистеме.

Основной недостаток гидравлических усилителей — насос высокого давления работает, если вращается коленчатый вал двигателя. Движется ли машина или стоит неподвижно на холостых оборотах — ротор насоса крутится, срабатывая собственный ресурс.

Электродвигатель ЭУР включается электроникой только на время поворота руля, при стоянке в пробке или движении по прямой он не работает.

Существует тезис о повышенном расходе топлива автомобилями, оснащёнными гидравликой в рулевом управлении. При этом не учитывается, что киловатты, «съедаемые» электромотором ЭУР и непрерывно потребляемые системами управления, тоже произведены коленвалом, вращающим генератор.

Никто не проводил ходовых испытаний одинаковых авто с одинаковыми двигателями, но разным типом усилителя рулевого управления, поэтому достоверных данных о «прожорливости» машин с ГУР не существует.

Область применения

Гидравлические рулевые устройства, в последнее время, практически не применяются в переднеприводных автомобилях с подвеской типа «МакФерсон» и рулевым механизмом реечного типа. Исключение — ЭГУР.

В транспортных средствах, где поворот управляемых колёс осуществляется рулевой трапецией, — в полноразмерных внедорожниках, средних и тяжёлых грузовиках — передние колёса поворачиваются с помощью ГУР.

Перспективы развития

Гидравлические конструкции — тупиковая ветвь автомобильного прогресса.

Современные электронные системы безопасности движения, торможения, объезда препятствий и парковки требуют и электронного рулевого управления.

Развитие гибридного привода, появление электромобилей и машин с элементами искусственного интеллекта в управлении — лишили «гидравлику» места под капотом.

Основные составные части. Принцип работы ЭУР

Сначала рассмотрим принцип работы электроусилителя, поскольку у всех существующих видов он идентичен. Также в конструкции используются одни и те же составные части, но компоновка их может быть разной.

Итак, состоит электроусилитель из:

• Исполнительного механизма;
• Блока управления;
• Следящих датчиков.

Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.

В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.

Блок управления

Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.

Датчики

Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.

Датчик крутящего момента на рулевом колесе

Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.

Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.

Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.

Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.

Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента

Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.

Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.

Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.

Пневматический усилитель руля

Поскольку в тормозах работал сжатый воздух, решение лежало на поверхности — сделать усилитель пневматическим.  Такие устройства были просты и дешевы, но очень шумны. При этом точно спрогнозировать, насколько надо крутить «баранку», чтобы вписаться в поворот, мог только очень опытный водитель. Дело в том, что пневматика работала по принципу «включено-выключено» — если руль повернуть чуть-чуть, усилитель не работал, на больших же углах «баранка» уже не сопротивлялась вращению, а уже сама рвалась из рук и колеса мгновенно выворачивались полностью. А попадись на дороге яма или выбоина, колеса из-за большой упругости воздуха могли повернуть, куда им вздумается.

Демонтаж и разбор электроусилителя

Перед тем, как снять усилитель, нужно демонтировать все подрулевые переключатели. Снимите накладку рулевой рейки и демонтируйте устройства, не забыв отключить разъемы от питания.

Как убрать ЭУР своими руками:

1. Сняв переключатели, нужно будет произвести демонтаж нижней поперечины приборной панели. Для этого вам необходимо нажать на крепления, с помощью которых фиксируется разъем с проводами, а затем отключить проводку от управляющего модуля. Когда эти действия будут выполнены, можно будет отключить разъем от выключателей.
2. Кронштейн системы закреплен при помощи гаек, вам нужно будет их открутить гаечным ключом.
3. После этого рулевую рейку нужно будет аккуратно опустить вниз. Чтобы сделать это, вам нужно будет найти болт, крепящий кардан к валу усилителя. Данный болт необходимо выкрутить, но при откручивании нужно будет зафиксировать гайку, это позволит предотвратить ее проворачивание. Когда болт будет извлечен, крепление надо будет разжать, после чего промежуточный вал аккуратно демонтируется. На данном этапе рекомендуем отметить положение вала и шестерен, для этого можно использовать маркер. Этот шаг очень важен, поскольку его выполнение позволит предотвратить возможные проблемы с установкой в дальнейшем. В том случае, если метки на валах не будут соответствовать, это может стать причиной неполадок в работе усилителя. При демонтаже будьте аккуратны и не повредите проводку, поскольку это также приведет к неработоспособности ЭУР. 
4. Когда узел будет демонтирован, его надо будет разобрать и заменить вышедшие из строя элементы. Дальнейший монтаж производится в обратном порядке (автор видео — Мурзик Белый).

Устройство ЭУР

Устройство ЭУР Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

• электродвигатель (электромотор);
• механическая передача (редуктор);
• система управления.

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

1. Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
2. Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку.

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Варианты установки электродвигателя

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Устройство рулевого управления с ЭУР Система управления ЭУР состоит из:

• входных датчиков;
• электронного блока управления;
• исполнительного устройства.

Входные датчики:

• датчик угла поворота рулевого колеса;
• датчик крутящего момента на рулевом колесе.

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Назначение ЭУР и его особенности

Основная задача осталась прежней – облегчить труд водителя, уменьшить прикладываемые к рулевому колесу усилия, а значит и повысить точность управления. В англоязычной литературе устройство обозначается аббревиатурой EPS — Electric Power Steering, что буквально значит электрическое повышение мощности рулевого управления.

Помимо сохранения возможностей применяемых ранее ГУР, функции устройства были расширены, поскольку электроника имеет несравнимо лучшие характеристики управляемости по сигналам датчиков, обрабатываемых блоком контроллера. Это позволило получить целый ряд преимуществ и новых качеств:

• повышенную точность управления, электрические сигналы не обладают инерционностью, куда более точны, чем примитивные насосы и клапаны, имеют широкий диапазон по измеряемым и силовым величинам;
• достигается экономия топлива за счёт отсутствия постоянно работающего гидронасоса, хотя и с переменным потреблением, электродвигатель при отсутствии помощи водителю ток вообще не потребляет;
• надёжность принципиально выше, в устройстве отсутствует рабочая жидкость, требующая многочисленных уплотнений и меняющая свои свойства со временем, меньше и перемещающихся механических деталей со свойственным им износом;
• возможность адаптации и внешнего управления простым подключением к интерфейсу соответствующих устройств – помощников водителю и элементов автономного управления;
• задание недостижимых ранее зависимостей угла поворота колеса и усилия на руле от текущей ситуации;
• бесшумность в работе;
• лёгкость организации любого принципа обратной связи от управляемых колёс к водителю.

В то же время мощность ЭУР имеет ограничения, поскольку он питается от бортовой сети, возможности которой не безграничны. Но для относительно лёгких автомобилей, если речь не идёт о грузовом транспорте, проблем это не вызывает.

Режимы работы

Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.

Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:

• Парковка;
• Движение на высокой скорости;
• Подруливание;
• Возврат колес в среднее положение.

Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.

А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.

Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах). Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.

Рекомендуем: Как заменить масло в АКПП самостоятельно: рекомендации специалистов

Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.

Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».

Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ В ГОРОДСКОМ РЕЖИМЕ

Когда водитель большую часть времени ездит в городе, будет удобнее, если после поворота руль самостоятельно будет возвращаться в прямое положение. Так называемый активный возврат колес значительно упрощает вождение при интенсивном маневрировании. Если же предстоит длительное движение по прямой, то здесь поможет функция стабилизации. Она может автоматически поддерживать колеса в прямом положении – это актуально при неправильном развале-схождении колес или боковом ветре.

Нередко в электрических усилителях, специально созданных для переднеприводных автомобилей, предусмотрена программа, которая компенсирует увод машины, если были установлены приводные валы разной длины. В современных машинах электрика вовсе работает независимо от водителя – сама подруливает и возвращает колеса, помогает правильно парковаться.

Ремонт

Не всегда есть возможность или даже желание тратить деньги на покупку нового устройства. Вне зависимости от причин, проблему вышедшего или плохо функционирующего датчика холостого хода вполне можно попытаться решить методом ремонта.

• Попробуйте промыть старый датчик.
• Для этого его следует демонтировать и тщательно очистить все контакты с помощью ватной палочки, вымоченной в карбюраторном очистителе.
• Далее очистителем обильно обрабатывается шток, игла и пружина.
• Зубной щеткой легко можно зачистить смазанные карбюраторным очистителем участки.
• Повторно промойте устройство, а затем верните его на место.
• Не редко подобные мероприятия позволяли достичь отличного результата, холостые обороты вновь начинали работать как раньше.

Но это наиболее простой вариант ремонта, рассчитывать на который не всегда стоит. Есть более сложный, но при этом более эффективный вариант самостоятельного ремонта вышедшего из строя регулятора холостого хода:

Демонтируйте датчик, очистите его внешние элементы, как указано в предыдущем способе ремонта; Извлеките три шпильки, фиксирующие корпус датчика; Максимально аккуратно демонтируйте корпус регулятора

Действительно медленно и осторожно, чтобы не повредить контакты; После демонтажа вы можете обнаружить наличие обрыва припоя. В данной ситуации провод припаивается на место, а место пайки обрабатывается специальным антикоррозийным лаком; При наличии в корпусе регулятора зазоров, они устраняются с помощью герметика. Так через клапан не будет подсасываться воздух

Так через клапан не будет подсасываться воздух.

Если при разборке устройства обнаружились проблемы на обмотке или же износилась игла, ремонт не поможет. Придется менять РХХ полностью.

Вопрос неисправности регулятора холостого хода достаточно распространен в случае с ВАЗ 2114. Этот элемент нельзя назвать слабым местом автомобиля, однако сталкиваться с подобной поломкой не хочется никому. Как, впрочем, и с любой другой неисправностью. Но куда от них денешься?!

Не нашли интересующую Вас информацию? на нашем форуме.

Рекомендуем прочитать:

Ваз 2109 циркуляция охлаждающей жидкости

Ваз 21074 инжектор не заводится причины

Не горит лампочка давления масла ваз 2114 при включенном зажигании, как отремонтировать

Кпп ваз 2114 устройство схема

Ваз 2107 инжектор, плавают обороты на холостом ходу, причины

ВАЗ 2115 печка не греет

Установка кнопки зажигания на ваз

Направляющие клапанов для ваз