Электроусилитель рулевого управления: Электроусилитель рулевого управления, электроусилитель руля – устройство, принцип работы

Электроусилитель рулевого управления, электроусилитель руля – устройство, принцип работы

Электроусилителем рулевого управления (обиходное название – элетроусилитель руля) называется конструктивный элемент рулевого управления автомобиля, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается с помощью электрического привода. В конструкции современного автомобиля электроусилитель рулевого управления постепенно заменяет гидроусилитель руля. К 2016 году каждый второй легковой автомобиль будет оснащен гидроусилителем руля.

Основными преимуществами электроусилителя руля в сравнении с гидроусилителем рулевого управления являются:

• удобство регулирования характеристик рулевого управления;
• высокая информативность рулевого управления;
• высокая надежность в связи с отсутствием гидравлической системы;
• топливная экономичность, обусловленная экономным расходованием энергии (снижение расхода топлива до 0,5 л. на 100 км).

Электроусилитель рулевого управления открыл широкие возможности для создания различных систем активной безопасности: курсовой устойчивости, автоматической парковки, аварийного рулевого управления, помощи движению по полосе.

Различают две основных схемы компоновки электроусилителя рулевого управления:

1. усилие электродвигателя передается на вал рулевого колеса;
2. усилие электродвигателя передается на рейку рулевого механизма.

Наиболее востребован электроусилитель с приводом на рулевую рейку. Другое его название — электромеханический усилитель рулевого управления. Известными конструкциями такого усилителя являются усилитель руля с двумя шестернями и усилитель руля с параллельным приводом.

Электромеханический усилитель рулевого управления состоит из электродвигателя, механической передачи и системы управления.

Электроусилитель руля объединен с рулевым механизмом в одном блоке.

В конструкции усилителя используется, как правило, асинхронный электродвигатель.

Механическая передача обеспечивает передачу крутящего момента от электродвигателя к рейке рулевого механизма. В электроусилителе с двумя шестернями одна шестерня передает крутящий момент на рейку рулевого механизма от рулевого колеса, другая – от электродвигателя усилителя. Для этого на рейке предусмотрены два участка зубьев, один из которых служит приводом усилителя.

В электроусилителе с параллельным приводом усилие от электродвигателя передается на рейку рулевого механизма с помощью ременной передачи и специального шариковинтового механизма.

Система управления электроусилителем руля включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительное устройство.

К входным датчикам относятся датчик угла поворота рулевого колеса и датчик крутящего момента на рулевом колесе. Система управления электроусилителем руля также использует информацию, поступающую от блока управления ABS (датчик скорости автомобиля) и блока управления двигателем (датчик частоты коленчатого вала двигателя).

Электронный блок управления обрабатывает сигналы датчиков. В соответствии с заложенной программой вырабатывается соответствующее управляющее воздействие на исполнительное устройство – электродвигатель усилителя.

Электроусилитель руля обеспечивает работу рулевого управления автомобиля в следующих режимах:

• поворот автомобиля в обычных условиях;
• поворот автомобиля на малой скорости;
• поворот автомобиля на большой скорости;
• активный возврат колес в среднее положение;
• поддержание среднего положения колес.

Поворот автомобиля осуществляется поворотом рулевого колеса. Крутящий момент от рулевого колеса передается через торсион на рулевой механизм. Закрутка торсиона измеряется датчиком крутящего момента, угол поворота рулевого колеса – датчиком угла поворота рулевого колеса. Информация от датчиков, а также информация о скорости автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, передаются в электронный блок управления.

Блок управления рассчитывает необходимую величину крутящего момента электродвигателя усилителя и путем изменения величины силы тока обеспечивает ее на электродвигателе. Крутящий момент от электродвигателя передается на рейку рулевого механизма и далее, через рулевые тяги, на ведущие колеса.

Таким образом, поворот колес автомобиля осуществляется за счет объединения усилий, передаваемых от рулевого колеса и электродвигателя усилителя.

Поворот автомобиля на небольшой скорости обычно производится при парковке. Он характеризуется большими углами поворота рулевого колеса. Электронная система управления обеспечивает в данном случае максимальный крутящий момент электродвигателя, соответствующий значительному усилению рулевого управления (т.н.

«легкий руль»).

При повороте на высокой скорости, напротив электронная система управления обеспечивает наименьший крутящий момент и минимальное усиление рулевого управления (т.н. «тяжелый руль»).

Система управления может увеличивать реактивное усилие, возникающее при повороте колес. Происходит т.н. активный возврат колес в среднее положение.

При эксплуатации автомобиля нередко возникает потребность в поддержании среднего положения колес (движение при боковом ветре, разном давлении в шинах). В этом случае система управления обеспечивает коррекцию среднего положения управляемых колес.

В программе управления электроусилителя руля предусмотрена компенсация увода переднеприводного автомобиля, вызванного различной длиной приводных валов.

В ряде систем активной безопасности электроусилитель функционирует без участия водителя. В системе курсовой устойчивости он обеспечивает обратное подруливание колес, а в парковочном автопилоте — автоматическую параллельную и перпендикулярную парковку.

 

 

принцип работы и схема узла

Рулевое управление

01.12.2016

0 1 366 2 минут чтения

Детально разберем устройство электроусилителя руля (ЭУР), как наиболее продвинутого представителя рулевой системы автомобиля. Выясним чем отличается гидроусилитель от электроусилителя и раскроем перспективу развития этих рулевых помощников водителя.

Оглавление

• 1 ГУРы и ЭУРы: враги или коллеги
• 2 Устройство электроусилителя руля: где искать и как работает
• 3 ГУР и ЭУР: кто же лучше?

ГУРы и ЭУРы: враги или коллеги

Как и «гидрач» (ГУР), ЭУР (электроусилитель) создан для того, чтобы создавать дополнительное усилие на рулевой механизм, тем самым облегчая для водителя процесс управления автомобилем.

О первом типе усилителей уже есть публикация в нашем блоге, напомним лишь, что его главным элементом является гидроцилиндр, на который действует специальная рабочая жидкость, накачиваемая насосом.

Гидроусилители имеют уже достаточно долгую историю, чего не скажешь об электроусилителях, которые появились на арене автопрома сравнительно недавно. Несмотря на это, по мнению экспертов, ЭУРы через пару лет полностью вытеснят из недр легковых машин «гидрачи».

«Неужели они такие классные?» — спросите вы. Давайте разберёмся что к чему.

Устройство электроусилителя руля: где искать и как работает

Устройство электроусилителя руля довольно простое, его центровым элементом выступает электродвигатель, как правило, асинхронного типа. В зависимости от того, где установлен моторчик, различают такие схемы этого узла:

• с расположением на валу рулевого колеса;
• с расположением на рейке рулевого механизма.

Первый вариант характерен для небольших автомобилей, например для малолитражек и прочих компактных легковушек. Им и так не нужно большое усилие на руле, поэтому усилитель имеет компактные размеры и может находиться прямо под баранкой в салоне.

С более массивными авто такой фокус не пройдёт, и у них ЭУР приводит в движение рулевую рейку при помощи дополнительной шестерни или шарико-винтового механизма.

Принцип работы электроусилителя основывается на слаженном взаимодействии трёх компонентов:

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

Для того чтобы ЭУР работал правильно ему нужно знать как и куда поворачивается руль, какая скорость у машины и в каком режиме функционирует двигатель.

Этой информацией блок управления снабжают соответствующие датчики. В зависимости от полученных данных, он выдаёт команду исполнительному устройству коим и является электромотор ЭУР.

 

Кстати, с появлением электроусилителей у инженеров просто таки открылось второе дыхание. Так, к примеру, эти устройства позволили внедрить системы автоматической парковки, расширить функционал систем курсовой устойчивости, аварийного управления, удержания полосы движения авто и прочие новомодные интеллектуальные технологии.

ГУР и ЭУР: кто же лучше?

Время вернуться к основному вопросу, озвученному в начале статьи: гидро- или электроусилитель руля, что лучше? Одним из главных преимуществ ЭУРа является его экономичность: в отличие от ГУР ему ненужно отбирать мощность от двигателя автомобиля (напомним, насос гидроусилителя связан приводом с коленвалом).

В дополнение к этому электроусилитель включается только тогда, когда мы поворачиваем руль, что тоже неплохо для энергосистемы машины.

Также немаловажен малый вес и компактность этих устройств. Ну и, конечно же, интеллектуальный потенциал ЭУР, о котором мы уже вспоминали – на его базе легко создаются автоматические системы управления, ассистирующие устройства, а также другие технологии активной безопасности и перспективные беспилотные решения.

Но так ли плох гидроусилитель? Конечно же, нет. Во-первых, для тяжёлой и грузовой техники создать ЭУР достаточной мощности сложно, поэтому «гидрачи» в этом случае незаменимы. Во-вторых, его ремонт обойдётся дешевле, чем ремонт электроусилителя.

В целом же, как мы видим, электроусилители превосходят по ряду ключевых параметров своих собратьев с гидросистемой, из-за чего тотальный переход легковушек с одно вида усилителей на другой – всего лишь дело времени.

На этом, дорогие наши читатели и подписчики, мы завершаем сегодняшний рассказ.

Изучайте автомобили вместе с нами! До новых встреч!

Статьи по теме

Рулевое управление с электроусилителем — американский силовой агрегат

Найдите запчасти для вашего автомобиля

Чувствительность к скорости

Помощник снижается на скорости для лучшего ощущения дороги без ощущения неряшливости рулевого управления с гидравлическим усилителем (вспомните Buick 76 года).

Modern

Электроусилитель рулевого управления заменяет гидроусилитель на многих современных легковых и грузовых автомобилях высокого класса.

Простая установка

Колонки для конкретной модели заменяют существующие колонки и выглядят на 100 % складскими (также доступны по вашему выбору колонки iDidit).

Компьютерное управление

Для оптимальной эффективности и производительности

Качество оригинального оборудования

Высококачественные двигатели оригинального оборудования, полученные от дорогих европейских автомобилей класса люкс.

Quick Response

Никогда не колеблется, не вызывает кавитации и раздражения

Доказанная надежность

Многолетняя надежная работа в Ferrari, Lambos, Jags, aSton Martin и других автомобилях высшего класса.

Чистый

Без насоса, ремней, шлангов, жидкости и других загрязнений

Сейф

Поскольку мы приводим полную колонну с червячной передачей, полный отказ электрооборудования приводит только к ручному управлению, пока вы не устраните проблему.

Нет паразитных потерь

Возвращает вам 4-5 лошадиных сил, которые ваш старый технический насос гидроусилителя руля мог украсть у вас

Plug & Play Wiring

Разъемы типа Weatherpac только с четырьмя оголенными проводами; зажигание горячее, постоянно горячее, масса и датчик скорости.

Мы знаем, о чем вы думаете…

Почему передающая компания предлагает электроусилитель руля?

По правде говоря, у нас есть второй бизнес, который предлагает сотни этих систем для классических европейских спортивных автомобилей и суперкаров, и эти системы феноменальны. Мы считаем, что американский мир Muscle and Rod заслуживает этих систем. Плавные и простые в установке, наши системы рулевого управления с электроусилителем справятся с любой задачей без утечек, скрипов и колебаний при быстром прохождении поворотов. Идеально подходит для неторопливых поездок или заряженных автомобильных переездов.

Мы знаем, что это трудно понять, и будем рады ответить на ваши вопросы. Ведь мы эксперты.

Рулевая колонка EZ с электроусилителем

Отсутствие утечек, скрипов и колебаний при быстром прохождении поворотов

Особенности системы

• Полностью скрыт под приборной панелью
• Существующий рулевой механизм остается без изменений, сохраняя стандартное передаточное отношение и геометрию
• Зависит от скорости и регулируется пользователем
• Подходит для оригинальных точек крепления вашего автомобиля
• Резка или сварка шасси или кузова запрещена
• Электродвигатель использует мощность только тогда, когда требуется помощь в рулевом управлении
• Все детали соответствуют качеству оригинальных комплектующих, сертифицированы TUV
• Подходит для оригинального или неоригинального рулевого колеса, отделки и рычага указателя поворота
• Никаких модификаций для установки не требуется, болты в исходное положение
• Двигатели для конкретной модели, адаптированные под вес вашего автомобиля

Универсальная вставка для электроусилителя руля EZ

Отлично подходит для стержней и таможни

Особенности системы

• Полностью скрыт под приборной панелью
• Существующий рулевой механизм остается без изменений, сохраняя стандартное передаточное отношение и геометрию
• Чувствительный к скорости и регулируемый пользователем
• Интегрируется в существующую колонку для действительно индивидуальной подгонки
• Отлично подходит для уличных удилищ и других потребительских целей
• Электродвигатель использует мощность только тогда, когда требуется помощь рулевого управления
• Все детали соответствуют качеству оригинальных комплектующих, сертифицированы TUV
• Подходит для оригинального или неоригинального рулевого колеса, отделки и рычага указателя поворота

Гидравлический Против.

Рулевое управление с электроусилителем

Как можно легко маневрировать тысячами фунтов стали, просто поворачивая рулевое колесо? Спасибо гидроусилителю руля.

Современное рулевое управление с усилителем появилось в 1951 году с выпуском автомобиля Chrysler Imperial, в котором для облегчения управления автомобилем использовалась гидравлическая мощность. Сегодня многие автомобили перешли на электроусилитель руля.

Но в чем разница между электрическим и гидравлическим усилителем руля? Продолжайте читать, чтобы узнать о недостатках и преимуществах рулевого управления с электроусилителем по сравнению с гидравлическим и о том, как выявить потенциальные проблемы с вашей системой.

Что такое гидроусилитель руля?

Проще говоря, гидроусилитель руля снижает усилие, необходимое для поворота рулевого колеса в автомобиле. Без электрического или гидравлического усилителя рулевого управления рулевое колесо было бы тяжелым и его было бы трудно поворачивать. Если у вас когда-нибудь отключался гидроусилитель руля, вы знаете, что прохождение поворотов, парковка и маневрирование — особенно на низких скоростях — внезапно становятся полноценной тренировкой верхней части тела.

Рулевое управление с гидравлическим и электрическим усилителем

В современных автомобилях существует три типа усилителя руля: электрический, гидравлический и гибридная гидроэлектрическая система. Ниже мы обсудим разницу между электроусилителем руля и гидравлическим усилителем руля.

В системе рулевого управления с полностью электрическим усилителем (EPS) для помощи водителю используется электродвигатель, который размещается либо на рулевой рейке, либо на рулевой колонке. Датчики, прикрепленные к двигателю, измеряют, какой крутящий момент или вращательное усилие водитель прикладывает к рулевому колесу. Затем датчики используют эту информацию, чтобы решить, какая помощь требуется водителю для поворота передних колес.

Скорость является самым важным фактором, влияющим на помощь EPS. Вы можете заметить, что рулевое колесо очень легко поворачивается на низких скоростях, например, во время парковки, что упрощает маневрирование. На более высоких скоростях большее сопротивление рулевого колеса обеспечивает большую устойчивость.

Гидравлические системы, однако, используют гидравлическую жидкость, питаемую насосом гидроусилителя рулевого управления, чтобы помочь водителям поворачивать колесо. В то время как EPS питается от бортовой сети автомобиля с напряжением 12 вольт (или выше), насос гидроусилителя руля приводится в действие поликлиновым ремнем или другим приводным ремнем, соединенным с двигателем. Насос гидроусилителя руля использует жидкость гидроусилителя руля для создания гидравлического давления на рулевой механизм или шестерню, которую водитель должен перемещать, чтобы повернуть колеса.

Чтобы узнать больше о системах рулевого управления, ознакомьтесь с этой статьей: Как работает система рулевого управления автомобиля?

Преимущества рулевого управления с гидравлическим усилителем

Рулевое управление с гидравлическим усилителем является доминирующей системой рулевого управления уже более 50 лет. Благодаря этому сроку пребывания он выиграл от десятилетий разработки и тонкой настройки. Сторонники метода гидравлической помощи выделяют одно важное преимущество: способность чувствовать дорогу через руль.

Более четкая обратная связь с дорогой или ощущение руля делает вождение более плавным, поскольку водитель может лучше понять, как ведет себя автомобиль. В некотором смысле дорога общается с водителем через рулевое колесо, что позволяет принимать более интуитивные решения и делает вождение в целом более безопасным. По этой причине многие водители спортивных и гоночных автомобилей высокого класса предпочитают гидроусилитель. Это позволяет им принимать более быстрые и обоснованные решения при движении на высокой скорости.

Недостатки рулевого управления с гидроусилителем

Несмотря на то, что гидроусилитель руля использовался так долго, у него есть несколько недостатков. Во-первых, гидравлическая мощность требует использования гидравлической жидкости, также известной как жидкость для гидроусилителя руля. Хотя некоторые производители автомобилей не требуют, жидкость для гидроусилителя руля можно заменять регулярно — примерно каждые пять лет или 50 000 миль. Более того, если эта жидкость в какой-либо момент вытечет ниже определенного порога, вы можете потерять помощь гидроусилителя руля.

Во-вторых, гидроусилитель «всегда включен», то есть двигатель должен постоянно работать, чтобы гидроусилитель руля работал. Системы, для работы которых требуется механическая энергия двигателя, могут повлиять на эффективность использования топлива и расход бензина.

Наконец, системы рулевого управления с гидравлическим усилителем более сложны и требуют большего количества деталей, чем система рулевого управления с электрическим усилителем. Таким образом, они могут занимать больше места в моторном отсеке.

Преимущества электроусилителя руля

С начала 2000-х годов электроусилитель руля стал нормой для большинства автомобилей. В первую очередь это связано с тем, что система EPS, как правило, проще и легче в обслуживании, чем ее гидравлический аналог. Электрическим системам не требуется жидкость гидроусилителя руля для работы, и они потребляют мощность только тогда, когда это необходимо, что делает их более экономичными, чем гидравлические системы.

Более того, EPS обеспечивает современные функции помощи водителю, на которые мы привыкли полагаться, такие как автоматическая парковка и помощь в удержании полосы движения. Это также будет важно, когда мы движемся к будущему самоуправляемых автомобилей.

По сравнению с рулевым управлением с гидравлическим усилителем EPS лучше компенсирует несоосность колес и условия вождения, влияющие на рулевое управление, такие как сильный ветер и неровные поверхности. А поскольку система полностью электронная, проще настроить точность усиления с помощью простых обновлений программного обеспечения.

Недостатки рулевого управления с электроусилителем

Несмотря на то, что системы рулевого управления с электроусилителем теперь входят в стандартную комплектацию, у них все еще есть несколько недостатков. В отличие от традиционных гидравлических систем, в более ранних системах EPS изначально не было ощущения рулевого управления или обратной связи с дорогой, которая помогала водителям информировать водителей о том, как ведет себя их автомобиль. В наши дни производители в значительной степени исправили эту проблему, сделав рулевое управление с электрическим и гидравлическим усилителем почти неотличимым.

Другим недостатком рулевого управления с электроусилителем является то, что его нельзя легко отремонтировать с помощью стандартных деталей и труда, как гидравлическую систему. Для систем EPS может потребоваться специальное оборудование и знания для диагностики и устранения проблем с электричеством, которые могут быть вызваны неисправностью бортового компьютера или различных датчиков. В результате ремонт блоков рулевого управления с электроусилителем обычно обходится дороже, чем ремонт гидравлических блоков.

Как определить проблемы с усилителем руля

Поскольку руки водителя всегда находятся на руле, проблемы с усилителем руля обычно быстро обращаются к вам. Если вы заметили какие-либо из следующих симптомов, возможно, вы имеете дело с неисправной системой рулевого управления с усилителем или с низким уровнем жидкости для рулевого управления с усилителем:

• Плохая реакция автомобиля при рулевом управлении
• Вой или стоны при рулевом управлении.

  No related posts.