Какими бывают усилители руля?
Усилители рулевого управления бывают разные: электрические, гидравлические и электрогидравлические. Какие лучше? Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа
Усилители рулевого управления бывают разные: электрические, гидравлические и электрогидравлические. Какие лучше? Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа.
Сегодня представить современную иномарку без усилителя рулевого управления невозможно. Но подобные устройства появились относительно недавно: первенцем мирового автопрома, серийно примерившим техническую новинку, стал американский Chrysler Imperial, представленный в 1951 году. Причем принцип действия гидравлического усилителя, которым обладал Imperial, остался неизменным. Электрогидравлические усилители появились значительно позднее, в середине 1990-х. А полностью электрические системы начали массово применяться только в начале нынешнего столетия.
Впрочем, первые опыты по созданию электрических усилителей начались в конце 1980-х. Результатом этих изысканий стало появление в 1990-м году электрического рулевого усилителя на Honda NSX. Прошло немало времени, а характерные недостатки этих систем, увы, остались неизменны. Главный из них – возможность внезапного отключения усилителя. Причины могут разными: сбой в блоке управления, плохой контакт в соединениях, падение бортового напряжения. В этом случае электромотор усилителя отключится, а на приборной панели появится соответствующий символ, указывающий на неисправность.
Что же произойдет, если откажет электроусилитель? Ответственно заявляем: потери управляемости не последует, так как рулевой вал жестко связан с рулевой рейкой. Неприятность заключается в другом. Ступенчато нарастающее усилие может испугать неподготовленного водителя, а это чревато самыми неприятными последствиями. Впрочем, бояться покупки автомобиля с электрическим усилителем не следует: сегодня системы достаточно надежны, а в ближайшем будущем станут гораздо надежнее. Ведь и гидравлические усилители когда-то считали бесполезной игрушкой…
Гидравлический усилитель
Как устроен? Насос, приводимый в действие от двигателя, создает давление специальной жидкости в гидравлической системе. Жидкость проходит через клапан и воздействует на левый или правый (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль) поршни рулевой рейки, облегчая вращение рулевого колеса. Причем угол поворота последнего определяет, на какую величину откроется вышеназванный клапан. Разумеется, постоянно вращаемый двигателем гидронасос увеличивает расход топлива, а гидравлические магистрали являются источником возможных протечек.
Достоинства: + точен и информативен; + универсален; + безопасен при отказе.
Недостатки: — сложно устроен; — увеличивает расход топлива.
Электрический усилитель
Как устроен? Датчик отслеживает угол поворота руля и усилие, прилагаемое водителем, а блок управления, получив эту информацию, передает соответствующую команду электромотору. Последний (в зависимости от конкретного автомобиля) или перемещает рулевую рейку, или вращает рулевой вал. Достоинство этой схемы в том, что рулевой механизм остается практически неизменным, гидравлические магистрали отсутствуют, а энергопотребление такого усилителя минимально. Все гениальное просто! Со временем инженеры решат и проблемы надежности…
Достоинства: + компактен и недорог; + не влияет на расход топлива; + довольно просто и быстро настраивается.
Недостатки: — при отказе резко возрастает усилие на руле.
Электрогидравлический усилитель
Как устроен? Электрогидравлический усилитель рулевого управления устроен аналогично усилителю гидравлическому. Единственная разница заключена в том, что гидронасос приводится в действие не от двигателя автомобиля, а от электродвигателя, питаемого генератором. Поэтому насос не работает постоянно, а включается непосредственно при повороте рулевого колеса, позволяя экономить до 1 л топлива по сравнению с полностью гидравлической системой. Разумеется, наличие гидравлического контура означает, что разрывы и протечки магистралей тоже возможны.
Достоинства: + точен и информативен; + эффективен; + не влияет на расход топлива.
Недостатки: — при отказе резко возрастает усилие на руле.
Алексей КОВАНОВ Автомобиль с каким усилителем руля вы бы предпочли? Оставьте комментарий!
Неисправности и их признаки
Несомненно, электроусилитель является более надежным узлом, чем устройство, работающее на гидравлике, но и в ЭУР появляются неисправности. При их обнаружении нужно сразу проводить ремонт, так как от работы усилителя зависит безопасность водителя, его спутников и других участников дорожного движения.
Полный отказ работы ЭУР
Как показывает практика, неисправностей у этого узла не так много, поломки случаются в один и тех же деталях. Первое, что стоит разобрать, – это полный отказ ЭУР. При отключении усилителя необходимо проверить экран бортового компьютера, скорее всего, вы увидите там код, сообщающий о неисправностях в узле. Но иногда определить отключение усилителя можно только на практике.
Выполняем следующие действия:
- Выключаем двигатель и несколько раз поворачиваем «баранку» в разные стороны;
- Повторяем эти действия, но уже при заведенном моторе;
- Усилие при повороте руля не поменялось? Значит узел полностью отключился.
Иногда усилитель и спидометр перестают работать одновременно. Причиной такого дефекта является датчик скорости, который вышел из строя. Взяв электросхему, вы поймете, что эти три элемента связаны. Датчик момента подает данные на блок управления, он сравнивает их со скоростью и определяет усилие. Если причиной стал датчик скорости, то ремонт заключается в проверке проводки, которая ведет к этому элементу. Также стоит проверить провода, соединяющие датчик со спидометром и усилителем руля. Если в коммутации обрывов нет, то следует поменять датчик.
Низкое напряжение в сети автомобиля тоже может привести к отключению ЭУР. Неисправности следует искать в изоляции проводки. Если она повреждена, в сети будут появляться короткие замыкания. Также нарушения в изоляции приводят к неисправной работе генератора. Для устранения неисправности следует проверить проводку и генератор. В датчике момента присутствует множество контактов, которые при сильном загрязнении способствуют отключению ЭУР. В этом случае ремонт – это разбор агрегата и очистка контактов датчика момента.
Непредсказуемая работа руля
Водитель едет по ровной дороге, положения руля не меняется, и вдруг машина поворачивает в сторону. Такое непредсказуемое поведение усилителя руля требует срочной диагностики, так как в самый неподходящий момент электроусилитель руля Лада Приора может отправить автомобиль на обочину или на встречную полосу. В такой ситуации движение следует прекратить и отключить усилитель. Для этого нам понадобиться извлечь предохранитель, который отвечает за подачу напряжения на усилитель.
Чтобы достать этот предохранитель, нужно выполнить следующие действия:
- У левой ноги водителя расположена крышка монтажного блока;
- Проворачиваем фиксаторы и отщелкиваем крепления;
- Блок, где расположен нужный предохранитель, вы найдете возле расширительного бачка;
- Смело достаем предохранитель F5 (50 A) – он отвечает за обеспечение цепи питания к ЭУР.
Причина такого поведения – неисправности в устройстве электроусилителя. Это может быть датчик момента, блок управления, засоренные контакты или механические повреждения. Диагностику рекомендуется выполнять у профессионалов, так как в гаражных условиях проверить блок управления у вас не получится, замена может быть осуществлена своими руками.
Основные режимы электроусилителя руля
Не секрет, что в процессе движения авто может быть несколько режимов. Каждый из них учитывается системой, и производится точная подстройка для более надежного и четкого управления. Выделим основные этапы:
1) Допустим руль поворачивается в самой обычной ситуации. Происходит следующее. Момент вращения передается от рулевого колеса машины к торсиону, расположенному на рулевой системе.
Все основные параметры измеряются своими датчиками. К примеру, поворот руля контролирует датчик угла поворота, закрутку торсиона – датчик момента вращения коленвала.
Полученные данные собираются и вместе с информацией по оборотам коленвала и скорости движения поступают к электронному блоку управления транспортного средства.
Задача «мозгового центра» — просчитать необходимый угол поворота, который должен совершить элеткродвигатель. Как только работа выполнена, посредством изменения силы тока подается команда и на сам мотор.
После чего вращающий момент предается на рулевую рейку, тяги и колеса авто. Получается, что для поворота машины объединяется два основных усилия – электрическое и механическое.
2) Поворот колес при минимальной скорости движения производится, как правило, во время парковки. Особенность таких действий – широкий диапазон поворота руля.
В этом случае электроника гарантирует максимальный момент вращения электродвигателя, что обеспечивает ощущение еще большей легкости. Благодаря этому вращение руля даже при движении накатом становится максимально простым.
3) Поворот авто при движении на больших скоростях требует большей жесткости руля. В противном случае эффективность управления может снизиться.
Это обеспечивается за счет минимального вращающего момента, то есть электропривод лишь слегка помогает, а основное усилие прикладывает уже водитель. Такое состояние часто носит название «тяжелого руля».
4) Возврат в среднее положение. Вполне логично, что после поворота система должна помочь вернуть колеса в прежнее положение.
Это достигается, благодаря особому реактивному усилию. При этом руль как бы сам собой возвращается в исходное положение.
Большой плюс системы – удерживание колес в среднем положении, что очень актуально в случае проезда серьезных препятствий или разной накачки шин. Задача системы заключается в следующем – скорректировать среднее положение и удерживать его в течение какого-то времени.
Программно в ЭУР забита компенсация «увода» в сторону авто с передним приводом при разной длине валов.
К примеру, система курсовой устойчивости способна сама рулить, без участия водителя, а парковочный автопилот делает всю работу по парковке машины (снова-таки, водитель за рулем может отдыхать). Но это уже другая история.
Описанные выше преимущества ЭУР перед ГУР и особенности работы системы, делают ее более перспективной. Возможно, уже через 10-20 лет легковых машин с гидроусилителем уже и не останется.
Где искать причину
Проблемы электрического свойства могут наблюдаться из-за окисленных контактов разъемов. Попадание влаги и грязи ухудшают токопроводимость контактов, а как следствие – ошибки в работе ЭУР.
Сбои в электронике могут быть по причине потери сигнала от датчика момента. Например на отечественных автомобилях слабо пропаяны контакты. Со временем они «отходят», начинаются проблемы с электроусилителем. Достаточно их почистить и хорошо пропаять и неисправность пропадет. Если не работает датчик скорости, то ЭУР будет выдавать ошибку и отказываться работать.
Предохранитель. Даже если он на вид целый, нужно внимательно его осмотреть. Были случаи, когда усилитель отключался и выдавал ошибку 1058 «Двигатель, замыкание фазных обмоток» (актуально для ВАЗовских моделей) по причине подгоревших контактов предохранителя. Чистка контактных поверхностей или замена предохранителя устраняла неисправность электроусилителя.
Причина выхода из строя усилителя может быть в механической части. Это касается редуктора и рулевой рейки. Первый может подклинивать из-за попадания воды и грязи в планетарные шестерни или их физических разрушений – читайте «».
Повреждение пыльников рейки приводит к попаданию во внутрь воды, пыли и грязи. Это разрушает рейку изнутри, повреждаются подшипники, заклинивает рулевой механизм. Были случаи, когда слизывались гребни на рейки, «червяк» вала прокручивается, теряется связь между колесами авто и рулем.
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.
Ремонт и эксплуатация электроусилителя руля
На многих автомобилях GM, электродвигатель усилителя установлен на рулевой колонке. Двигатель и модуль управления являются одной сборкой в рулевой колонке, и в случае поломки меняется двигатель совместно с модулем управления. В большинстве современных автомобилей Toyota, электродвигатель может быть заменен отдельно. Электродвигатели установленные в рулевой рейки, как правило для автомобилей GM и Honda, меняется совместно с рейкой. Стоит заметить, что электрический усилитель руля довольно дорогой узел на иномарках, его стоимость может составлять от $ 600 и больше в зависимости от автомобиля. Таким образом, необходимо сказать о том, что точная диагностика электроусилителя руля необходима, она позволит избежать замены дорогостоящих, но исправных узлов. После ремонта электроусилителя, необходимо использовать диагностический прибор, для того, чтобы откалибровать центральное положение датчика положения рулевого колеса. В противном случае, вы будете иметь обратную связь от электродвигателя при прямолинейном движении. Как правило при поломке или срабатывании системы защиты рулевого управления на комбинации приборов загорается сигнальная лампа. Лампа может сигнализировать о неисправности или о отключении электроусилителя в следствии срабатывания защиты. Тепловая защита может сработать, когда обмотка электродвигателя перегреется, как правило, при работе в крайних положениях руля. Одной из распространенных поломок является стук в рулевой колонке, при проезде через неровности. Результатом этого может быть обратная связь от электродвигателя, за счет не корректной работы модуля управления. В крайних случаях электроусилитель может даже подруливать автомобилем. Проверка неисправности механической и электрической части проводится просто. Извлеките предохранитель питания электроусилителя из монтажного блока, при этом принудительно отключив его. Совершите пробную поездку, будьте осторожны, так как усилие при управлении будет значительным. Если стуки пропадут, то в этом был виноват модуль управления, если нет, то у вас механические неисправности в рулевой колонке. Стоит еще раз заметить, что при любой электронной неисправности усилителя или его отключении, автомобиль будет управляться, но управляющий момент на рулевом колесе будет намного выше.
Функции и назначение
Что такое ЭУР? Это механизм
рулевого управления, призванный снизить усилия, прилагаемые водителем для
поворота руля. Главным элементом в системе является электродвигатель – именно
он создает дополнительное усиление.
Электрический усилитель руля
Электроусилитель руля
Электрический усилитель рулевого управления может
иметь ряд дополнительных функций:
- менять степень усиления руля в зависимости от скорости;
- исправлять неверные действия водителя (на случай, если он заснул за
рулем); - самостоятельно парковать автомобиль (эта функция появилась только
недавно и используется на дорогих авто).
Электрогидравлический усилитель
Пару слов про ЭГУР. Такой тип усилителей не менее распространен на
авто. Это гибридная система, состоящая из:
- электронного блока;
- электродвигателя;
- шестеренчатого насоса.
Устройство электроусилителя руля
Устройство ЭГУР
Отличие ЭГУР от гидроусилителя заключается в электродвигателе. За счет него
работает шестеренчатый насос, создавая давление жидкости. В этой системе также
нет приводного ремня – все контролируется электроникой. Те же датчики, тот же
блок управления. Принцип работы ЭГУР идентичен ЭУР – дополнительным звеном
здесь выступает только насос и бачок. Ввиду большей стоимости, такая система
применяется не на всех авто – больше это касается машин класса С и выше.
Ремонт
Несмотря на всю простоту схемы и конструкции, здесь часто в негодность приходит насос. Поэтому многие пытаются произвести ремонт своими силами, найдя схемы в Интернете. На самом деле в устройстве насоса все сложнее, чем кажется на первый взгляд после просмотра схемы.
- Во-первых, для того чтобы ремонтировать насос, нужно сначала произвести диагностику и точно определить, что сломан именно он.
- После этого следует снять старый и купить новый насос.
- Чтобы снять старый насос, потребуется подробно изучить эту схему. На схеме подробно сказано о том, как и где откручиваются все болты, которые крепят насос. По этой же схеме можно поставить новый насос. Грамотно заменить насос с первого раза возможно только после изучения схемы.
Вся беда самостоятельного ремонта заключается в том, что человек, который пытается сделать этот насос, покупает новую часть механизма, которая нередко стоит примерно большую часть от нового насоса, а после ее установки механизм может не работать. Дело в том, что производитель новой части редко думает о том, точно ли она подойдет в то устройство, из-за чего и происходит окончательная поломка.
Назначение агрегата
За счет работы ЭУР снижается нагрузка и усилие на руле при совершении поворота. Узел значительно облегчает управление автомобилем, а на большой скорости он не позволяет выполнять опасные маневры.
В состав агрегата входят следующие компоненты:
- Рулевое колесо;
- Колонка;
- Вал;
- Электромотор;
- Механизм поворота руля;
- Электронный блок управления (ЭБУ);
- Датчик момента.
При повороте в работу включается электроусилитель. Момент обеспечивается электромотором, который присутствует в конструкции ЭУР. Датчик момента измеряет показатель и отправляет его в ЭБУ. В зависимости от угла поворота, блок рассчитывает, какую мощность нужно задать мотору. В переключателе, расположенным под рулем, присутствует устройство, которое определяет угол поворота. Датчик момента и поворота передают данные на ЭБУ, который «определяет», с нужной ли скоростью работает электродвигатель.
На прошлых поколениях автомобилей ВАЗ был установлен гидроусилитель, он давал во всех диапазонах вращения практически одинаковое усилие. Что касается ЭУР, то степень усилия зависит от множества факторов – скорость поворота «баранки» и его угол, обороты силовой установки, скорость движения.
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.
Функциональность
Настроить гидроусилитель практически невозможно. Единственное, возможна установка рейки с улучшенным передаточным отношением. В результате, при повороте с небольшим углом, будет чувствоваться небольшая тяжесть, а при необходимости сильно повернуть руль, требуемое усилие снизится.
Таким образом, управлять станет намного легче и комфортнее, особенно в случае парковки и езды по улицам с насыщенным трафиком.
Если же говорить об ЭУР, то его производительность менять можно даже во время езды. Такая технология является максимально востребованной в случае спортивных автомобилей.
При необходимости, можно установить специальное программное обеспечение, которое имитирует изменение показателя передаточного числа. В результате, нет нужды монтировать дорогостоящую рейку.
В современных премиум-автомобилях ЭУР предлагает несколько доступных режимов. Среди наиболее распространенных из них стоит выделить:
- комфорт. Реакции несколько замедленные, руль поворачивается очень легко;
- нормальный. Дополнительных усилий для поворота не требуется, реакция максимально точная;
- спортивный. Усилие тут будет повышенным, полностью отсутствуют вибрации и случайные отклонения;
- трековый. Электроусилитель работает на минимуме, автомобиль максимально стабильный. Ощущения во время езды очень естественные.
Также будет интересно: Как бороться с недоливом бензина на АЗС
Если такая опция продумана производителем, изменения можно проводить прямо во время езды, просто нажав на соответствующую кнопку. Это делает электроусилитель намного более удобным и функциональным вариантом.
Как работает и способы его подключения к рулевому управлению
В момент поворота руля водителем, включается электродвигатель усилителя. Он помогает докручивать колеса в необходимую сторону, снимая реактивное действие с рулевого колеса. За счет этого проще вращать колеса автомобиля, человеку не нужно прилагать большого усилия, чтобы маневрировать на малых скоростях машины, например на парковке.
Чтобы дать сигнал на включение двигателя электроусилителя, в рулевом управлении используется торсионный вал. Как в случае с , он используется для того, чтобы исполнительный механизм усилителя понимал, в какую сторону повернут руль, вращается он или стоит на месте. Только в случае с гидравлическим «помощником», на торсионе установлены датчики, которые считывают угол поворота рулевого колеса, формируя импульсы для электродвигателя.
Червяк-шестерня
Если усилитель установлен на валу, то передача момента электроусилителя передается через червячную передачу. Электрический двигатель вращает червяк, он вращает шестерню на валу, момент передается на рулевую рейку.
В таком типе подключения есть большой минус. В случае выхода из строя электродвигателя, водитель не сможет вращать руль и поворачивать колеса. Потому что, червячная передача работает только в одну сторону, червяк может крутить шестерню, а не на оборот. Для это используется редуктор с планетарной передачей. Он позволяет суммировать крутящий момент от двух источников. Первый источник – водитель, второй – электродвигатель. Если один из источников вышел из строя, то механизм будет вращаться. Момент будет в два раза меньше, число оборотов в два раза больше. То есть, больше нужно крутить руль для поворота колес на определенный угол.
Шестерня-рейка
В этом случае электроусилитель находится на рулевой рейке, перпендикулярно ей. Это частный случай такого расположения. В большинстве автомобилях ЭУР устанавливается параллельно – это экономит место под капотом.
Передача крутящего момента передается через шестерню на зубья рейки. В данной конструкции используется две шестеренки – одна передает усилие от рулевого вала на рейку, вторая от электродвигателя. Когда электроусилитель устанавливается параллельно, в конструкцию добавляется червяк и редуктор. Вращение от электрического двигателя через них передается на шестерню и рейку.
Здесь так же используется торсионный вал, способный скручиваться. На нем размещены датчики угла поворота. Они формируют команды для электрического двигателя усилителя на включение, отключение и вращения в определенную сторону.
В случае поломки, водитель сможет без проблем поворачивать руль. Шестерня электродвигателя никак не помешает ему это сделать. Помощи от электромотора не будет, ему придется вспомнить Жигули и какую силу нужно потратить для поворота колес.
С точки зрения безопасности и простоты, данная конструкция выигрывает червячную передачу. В ней нет дополнительного редуктора. Это удешевляет ремонт и эксплуатацию электроусилителя.
Винт-шариковая гайка
В этом случае электромотор усилителя установлен параллельно рулевой рейке. Она имеет форму не доски с зубьями, а трубы с резьбой. На ней накручена гайка, соединенная ремнем со шкивом электрического двигателя. Электродвигатель вращает гайку, которая закручивает или выкручивает рейку, поворачивая колеса в нужную сторону.
Между резьбой гайки и винта, в нашем случае рейки, находятся шарики. При вращении они перемещаются по спиралевидной траектории, по резьбе. Попадая в возвратные каналы, они двигаются по кругу. Происходит круговое движение шариковых элементов по резьбе гайка-винт.
Эта конструкция имеет ряд преимуществ перед винтовой парой гайка-винт:
- Увеличивается КПД механизма до 80%;
- Электродвигатель затрачивает меньше энергии;
- Уменьшается износ трущихся деталей;
- Увеличивается срок эксплуатации;
- Меньший нагрев пар трения способствует непрерывной работе.
