Что такое электроусилитель руля в автомобиле?

Устройство и принцип работы электроусилителя рулевого управления

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем. Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка. В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

  1. Функции и назначение
  2. Преимущества устройства
  3. Устройство ЭУР
  4. Электрический двигатель
  5. Система управления
  6. Принцип работы электроусилителя руля
  7. Преимущества и недостатки электроусилителя руля
  8. Неисправность EPS

Функции и назначение

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как “электрический усилитель руля”, который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

  • высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР;
  • более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления;
  • экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля.

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

  1. Надежность.
  2. Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
  3. Простота обслуживания и бесшумная работа.
  4. Экологическая и технологичность безопасность.
  5. Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
  6. Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
  7. Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.
  8. Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе.

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

Система управления ЭУР состоит из:

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

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента. ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса. Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

  • поворот автомобиля в обычном режиме;
  • поворот машины на большой скорости;
  • поворот машины на малой скорости;
  • возврат колес в среднее положение;
  • поддержание колес в среднем положении.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

  • экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя;
  • надежность за счет отсутствия гидравлической системы;
  • обеспечение лучшей связи водителя с дорогой;
  • компактность и простота обслуживания;
  • удобство регулирования характеристик рулевого управления;
  • возможность реализации автоматического управления.

К минусам устройства относятся:

  • невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности;
  • недостаточная влагозащищенность;
  • высокая стоимость.

Неисправность 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.

Что такое ЭУР: как устроен и работает рулевой усилитель

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР) — устройство для уменьшения усилия, которое водитель должен прилагать на рулевое колесо для изменения положения управляемых колес. Данная система называется EPS (от англ. Electric Power Steering, электрический усилитель руля).

Наличие усилителя (гидроусилителя ГУР или электроусилителя ЭУР) позволяет:

  • повысить комфорт;
  • облегчить процесс управления автомобилем;
  • улучшить общую безопасность при езде.

При этом гидроусилитель руля долгое время являлся единственным вариантом, тогда как усилитель руля электро (ЭУР) появился на автомобилях сравнительно недавно. Хотя данное решение является более современным аналогом, у ЭУРа имеются как плюсы, так и минусы. Подробнее читайте в нашей статье.

Электроусилитель руля: преимущества

Данный тип усилителя основан на том, что усилие создает электрический привод. При этом следует отметить полное отсутствие гидравлики, что повышает общую надежность и срок службы системы. Благодаря ЭУРу можно реализовать функции автопилота, автоматической парковки и т.д.

В целом, установка электроусилителя руля позволяет получить более высокую точность и остроту рулевого управления.

Также современные типы ЭУР позволяют реализовать функции адаптивного электроусилителя руля. Такой усилитель тесно взаимодействует с другими системами (например, система курсовой устойчивости).

  • значительно повысить безопасность;
  • выполнять коррекцию угла поворота колес;
  • улучшить общую устойчивость авто.

Электроусилитель не нуждается в дополнительном обслуживании, работает практически бесшумно. В случае поломки усилителя в полной мере сохраняется возможность управлять автомобилем. Также усилие на руле опционально может быть изменено в соответствии со скоростью движения и дорожными условиями. В результате улучшается обратная связь.

Устройство ЭУР и типы электроусилителей

Основным элементом в конструкции рулевого управления данного типа является электромотор. Сам усилитель фактически состоит из двух основных элементов:

  • электродвигатель;
  • система управления электроусилителя.

В зависимости от типа, электрические усилители принято делить на ЭУР и ЭМУР. В случае с ЭУР, двигатель может стоять в рулевой колонке, тогда как ЭМУР предполагает интеграцию в рулевую рейку (рулевая рейка с электроусилителем).

Второй вариант является электромеханическим усилителем рулевого управления. Этот усилитель может отличаться по конструкции:

  1. с двумя шестернями;
  2. с параллельным приводом.

Конструкция с шестернями предполагает, что передача крутящего момента от рулевого колеса на рейку рулевого механизма осуществляется одной шестерней, тогда как на вторую шестерню момент передается от электрического мотора.

Если же ЭУР с параллельным приводом, тогда электродвигатель передает усилие на рейку рулевого механизма посредством ременной передачи или передачи через винт и шариковую гайку.

Система управления электроусилителя

Система управления ЭУР включает в себя следующие составные элементы:

  • электронный блок управления;
  • датчики электроусилителя;
  • исполнительное устройство.

Датчики определяют угол поворота руля, а также усилие (крутящий момент) на руле. Дополнительно система ЭУР получает информацию от блока ABS, системы курсовой устойчивости, ЭБУ двигателя. В результате электроусилитель также получает сигналы от датчика скорости, от датчика коленчатого вала и т.д.

Читайте также  Как определить смотанный пробег на автомобиле?

Как работает элеткроусилитель рулевого управления

Чтобы понять, как работает электроусилитель руля, необходимо отдельно изучить принцип его работы. Во время поворота рулевого колеса осуществляется скручивание торсионного вала. Датчик крутящего момента посылает на блок управления сигнал, после чего ЭБУ обрабатывает информацию.

Затем блок управления анализирует от ряда других датчиков, поле чего блок определяет необходимое усилие для поворота колес с учетом различных условий движения.

Можно выделить следующие основные режимы:

  • колеса поворачиваются в стандартном режиме;
  • водитель поворачивает руль на высокой скорости;
  • поворот колес осуществляется на низкой скорости;
  • колеса поворачиваются на машине, которая стоит;
  • колеса возвращаются в «нулевое» положение;
  • руль поддерживается в «нулевом» положении.

При этом в каждом случае усилие, которое сформирует усилитель, будет разным. Например, если автомобиль стоит на месте, для легкого поворота колес необходимо приложить большое усилие.

Однако если во время езды с высокой скоростью приложить аналогичное усилие, руль окажется слишком «легким» и машина может попросту вылететь с дороги. Чтобы этого не произошло, ЭБУ усилителя откорректирует усилие электромотора и сделает руль более «тяжелым», что необходимо для комфортного и уверенного управления на высоких скоростях.

Недостатки ЭУР

Система электроусилителя наряду с преимуществами также имеет несколько существенных недостатков:

  • ЭУР не используют на грузовых автомобилях (недостаточно мощности электромотора);
  • взаимодействие с большим количеством датчиков понижает надежность, возникают сложности с диагностикой и ремонтом;
  • себестоимость адаптивных электроусилителей намного дороже традиционного ГУР;
  • даже с учетом возможности гибкой настройки водители отмечают плохую обратную связь, усилие на руле не естественное, теряется связь с дорогой;

С учетом таких минусов на более дорогих современных авто достаточно часто вместо традиционного ГУР или ЭУР устанавливают электрогидроусилитель руля ЭГУР. Данное решение сочетает в себе основные преимущества гидравлики и электроники, позволяя значительно улучшить качество рулевого управления.

Что такое электро ГУР

Электрогидроусилитель руля — система, которая сочетает в себе некоторые преимущества гидроусилителя и элеткроусилителя, при этом лишена отдельных недостатков ГУР и ЭУР.

Фактически, электрогидроусилитель представляет собой ГУР, однако насос гидроусилителя в данном случае электрический. Это значит, что мощность двигателя не отнимается.

Из недостатков можно выделить традиционные минусы гидравлики (течи, необходимость замены масла ГУР, перегревы масла гидроусилителя), а также возможные проблемы с управляющей электроникой (сбои в работе электронасоса, проблемы с датчиками и т.д.). Также серьезным недостатком ЭГУР является стоимость такой системы и дополнительные сложности ее ремонта.

Электроусилитель руля: преимущества и недостатки

В последнее время производителя транспортных средств все больше нацелены на то, чтобы сделать управление транспортным средством максимально удобным для водителя. Для этого придумывается множество дополнительных систем и специального оборудования. Одним из таких приспособлений выступает электроусилитель руля (сокращенно ЭУР).

Электроусилитель руля: что это такое

Электроусилитель представляет собой специальное оборудование, которое обеспечивает дополнительное усилие при повороте руля, основанное на работе электрического двигателя (питается от штатного генератора авто).

Среди основных составляющих элементов устройства можно выделить:

  • электромотор;
  • датчик крутящего момента;
  • рулевой и торсионный валы;
  • электронный блок управления;
  • датчик положения ротора.

Как правило, устройство устанавливают прямо на рулевой колонке или рулевом механизме. Реже его можно увидеть на валу рулевого механизма. Согласно проведенным исследованиям, наибольшую эффективность модель демонстрирует при монтаже на рулевом механизме. В этом случае обратная связь будет максимально эффективной.

Усилие от электропривода меняется в силу роста скорости движения транспортного средства, также оно зависит от угла поворота рулевого колеса.Показатель будет минимальным в случае прямолинейной езды по трассе на большой скорости. Наибольшее увеличение усилия происходит при парковке машины.

Преимущества и недостатки ЭУР

Среди основных достоинств такого устройства можно выделить:

  • несколько вариантов крепления;
  • простоту в обслуживании;
  • возможность настроить параметры дополнительного усилия под свой стиль езды;
  • экономичность (устройство не работает постоянно, а включается лишь тогда, когда водителю нужна дополнительная помощь).

Правда, есть у таких элементов и некоторые недостатки. Прежде всего, диагностировать поломку в системе достаточно сложно. Элемент нельзя отремонтировать – нужно менять весь узел.

Подобная технология начала внедряться не так давно. Как результат во многих автомобилях (особенно бюджетных) встречаются различные дефекты этого устройства.

ГУР против ЭУР

Практически все современные автомобили выпускаются с усилителем руля, ведь с помощью такого элемента управлять транспортном становится намного проще и удобнее. На этот момент наибольшее распространение получил гидроусилитель.

В случае отклонения от прямолинейного движения, такое устройство активирует насос, благодаря которому в рабочую камеру поступает жидкость.

Вращать колеса становится намного проще. Чем больше угол поворота, тем выше производительность ГУР.

Эффективность гидроусилителя владельцы транспортных средств успели оценить уже давно. Сейчас же автолюбителей интересует вопрос о том, сможет ли электронный усилитель руля вытеснить ГУР?

Для этого необходимо провести сравнение по основным критериям, таким как:

  • простота управления;
  • динамика и надежность;
  • функциональность;
  • область применений;
  • экономичность.

Комфорт в управлении

На данный момент тут несомненным лидером являются системы с ГУР. Обратная связь в них на порядок выше в силу простоты своей конструкции. Опытный водитель хорошо чувствует возможности машины при поворотах.

Вдобавок, гидроусилители практически нечувствительны к вибрациям и ударам, так что для них нет нужды устанавливать защиту при езде по плохим дорогам.

Как результат, водителю будет удобно принимать решения, даже в случае путешествий по не самому качественному дорожному покрытию.

В случае электроусилителей руля, тут нужно провести тщательную калибровку оборудования. Да, если настройка будет выполнена на высшем уровне, то управление будет еще более комфортным, чем с ГУР.

Но добиться таких параметров могут только производители, которые выпускают премиальные транспортные средства. В более бюджетных авто технология еще немножко хромает.

Далее видео про то, что лучше выбрать — ГУР и ЭУР:

Управление будет несколько нереалистичным, без обратной связи. В результате, нужно будет долго привыкать к авто с подобным усилителем. Кроме того, ЭУР очень чувствителен к качеству дорог. Вибрации и нагрузки сильно уменьшают период его эксплуатации, так что потребуется установка специального демпфера, что будет гасить колебания.

Динамика и надежность

Для функционирования ГУР транспортное средство вынуждено терять часть своей мощности, которая идет на привод насоса. В результате, несколько снижается динамика автомобиля. Гидроусилитель не способен выдерживать длительные нагрузки.

Если установить руль в крайнем положении, через 10-12 секунд система полностью отключится, так что нужно будет глушить мотор, а затем, через пару минут, вновь завести автомобиль.

Для работы ЭУР не требуется отток мощности от силового агрегата, дополнительная нагрузка идет на генератор.

При этом она сравнительно небольшая, ведь электроусилитель включается лишь при повороте колеса. Таким образом, динамика машины не страдает. Перегрев может случиться лишь в том случае, если очень резко крутить руль вправо-влево (такое можно сделать лишь специально).

Правда, во время езды по плохому дорожному покрытию или рыхлому снегу, система может отключиться (об этом вы узнаете по сигналу тревоги). Тут придется остановиться до полного остывания двигателя.

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.

Еще может отличаться производительность от изготовителя к изготовителю. В то же время, такие отклонения весьма несущественны.

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.
Читайте также  Из чего состоит шрус автомобиля?

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.

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.

Экономичность

Гидроусилитель руля работает постоянно, независимо от того, едите вы прямо, или поворачиваете. Работа ЭУР осуществляется лишь в том случае, если требуется поворот колес. Таким образом, электронный усилитель более экономичен в плане обслуживания авто.

С другой стороны, ЭУР совершенно не подлежит ремонту, тогда как поломанный ГУР можно восстановить.

Что же выбрать

Если еще несколько лет назад электронные усилители руля устанавливали лишь на малолитражках, то теперь спектр их применения существенно вырос.

Там, где требуется максимальное качество вождения, они демонстрируют максимально высокие показатели в плане управляемости. Кроме того. они более экономичные и надежные, так что, со временем, ЭУР смогут вытеснить ГУР.

В то же время, необходимо понимать, что усилитель усилителю рознь. Тут стоит также учитывать особенности производителя.

Машины от именитых торговых марок в любом случае будут демонстрировать более высокие эксплуатационные характеристики, чем в случае дешевых китайских аналогов.

Также обязательно стоит провести небольшой тест-драйв перед конечным выбором авто. В результате, вы поймете, какой усилитель больше всего подходит именно вам.

Далее видео про работу электроусилителя руля:

Что такое электроусилитель руля (ЭУР) автомобиля?

Гидравлический усилитель в свое время был настоящим прорывом в автомобилестроении, поскольку именно он дал возможность управлять машиной легко и с комфортом. Долгие годы ГУР был единственным типом усилителя, но сравнительно недавно в новые модели автомобилей начали устанавливать электроусилитель руля, ЭУР. Благодаря ему удалось наконец-то избавиться от гидравлической системы, которая была слабым местом в рулевом управлении и требовала регулярного обслуживания.

  1. Что такое ЭУР и для чего он нужен?
  2. Устройство электроусилителя руля
  3. Виды ЭУР
  4. Электроусилитель, встроенный в рулевую колонку с червячной передачей
  5. Электроусилитель, встроенный в рулевую рейку
  6. ЭУР с винт-шариковой гайкой
  7. Принцип работы ЭУР
  8. Преимущества и недостатки ЭУР
  9. Заключение

Что такое ЭУР и для чего он нужен?

Несмотря на совершенно другую конструкцию и принцип работы, назначение ЭУР не изменилось — он умножает усилие, прикладываемое водителем к рулю, фактически, перенимая на себя большую часть работы, требуемой для поворота колёс автомобиля. Это, так сказать, основная его функция, которая ничем не отличается от назначения ГУР.

Однако электрическая система дает дополнительные возможности, которыми предыдущее поколение усилителей похвастать не могло. Например, возможность настройки, что дает более точное и четкое управление в любом режиме.

Кроме того, поскольку электроусилитель может напрямую управляться электронным блоком управления (ЭБУ) автомобиля, он прекрасно работает в паре с системой курсовой устойчивости, «подруливая» при некорректно выполненных поворотах и страхуя водителя.

Если на автомобиль установлена система автоматической парковки, в нём будет и ЭУР, который точно и вовремя выполняет все команды ЭБУ. К стати EPS (Electric Power Steering) — это иностранная аббревиатура, которая означает тоже что и ЭУР.

Устройство электроусилителя руля

По сути, ЭУР – это электродвигатель, который включается в нужный момент и создает в механизме рулевого управления дополнительное усилие. Но, как и вся современная техника, устройство ЭУР постепенно «обросло» дополнительными элементами, которые помогают быстрей и точней реагировать на действия водителя.

Сам ЭУР состоит из нескольких компонентов.

  1. Основная часть – асинхронный электродвигатель.
  2. Блок управления (связан с ЭБУ автомобиля).
  3. Датчики положения рулевого колеса (поворота руля) и крутящего момента. Первый ставится на руль и показывает, на какой угол он отклонился. Второй устанавливается на торсион на стыке рулевого вала и рейки. Он показывает усилие, приложенное к рулю. Иногда ставится еще и датчик скорости поворота руля.
  4. Передаточный механизм (сервопривод), конструкция которого зависит от того, где именно в системе рулевого управления установлен электроусилитель руля.

Виды ЭУР

Как и всё в конструкции автомобиля, ЭУР эволюционировал, и теперь есть несколько его разновидностей, каждая из которых нашла свое применение в различных типах автомобилей. И если основной его принцип остался неизменным, некоторые детали серьезно влияют на качество и удобство работы. За местом установки различают 3 основных вида.

  1. Электроусилитель руля, встроенный в рулевую колонку.
  2. Двухвальный ЭУР, встроенный в рулевую рейку.
  3. ЭУР с винт-шариковым соединением.

Эти виды отличает схема подключения электромотора и тип привода, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их все.

Электроусилитель, встроенный в рулевую колонку с червячной передачей

Самый простой и дешевый тип электроусилителя. Мотор и червячный редуктор крепятся непосредственно на рулевую колонку и управляют ею. При этом остальные элементы рулевого управления (в частности, рейка) не меняются. Такое исполнение удобно тем, что электромотор располагается в салоне автомобиля, а значит, его легко демонтировать, обслуживать, и при этом он меньше страдает от холода и влаги. К тому же, простая конструкция рулевой рейки упрощает и удешевляет ремонт. Однако такая система не справляется с большими нагрузками, поэтому ставится на автомобили малого класса. На видео, ниже, наглядно показан принцип работы такого электроусилителя.

Электроусилитель, встроенный в рулевую рейку

Более сложная в обслуживании конструкция, которая используется в автомобилях среднего класса. Как понятно из названия, электромотор устанавливается в рулевую рейку на стыке между ней и промежуточным валом. Здесь используется уже шестерня, которая передает усилие на саму рейку.

Основной недостаток этого вида ЭУР в том, что он размещается на рейке, а значит, больше страдает от внешних факторов. И хоть устройство имеет защитный кожух, оно всё равно постепенно портится от влаги и перепадов температуры. А расположение в подкапотном пространстве усложняет демонтаж и ремонт.

Сложная конструкция, в которой электромотор ставится на рейку не со стороны рулевой колонки, а с противоположного конца. Для управления используются две шестерни: одна соединяется с промежуточным валом и вращается непосредственно от усилия, которое прикладывает водитель. Вторая шестерня установлена с другой стороны рейки и управляется электромотором. Такая сдвоенная конструкция сильно поднимает стоимость покупки или ремонта рулевой рейки. С другой стороны, за счет своих особенностей надежность этого механизма довольно высокая.

ЭУР с винт-шариковой гайкой

Это самый новый и самый удачный вариант электроусилителя. Прежде всего, в нём используется другая конструкция мотора, у которой практически нет инерции при остановке или в начале работы. И нет червячной передачи, которая отбирала на себя часть усилия электродвигателя. Благодаря этим изменениям точность и информативность руля достигают максимальных показателей.

Работа ЭУР с винт-шариковой гайкой

Для управления используется шариковая гайка, соединенная непосредственно с электромотором. При работе мотор вращает гайку в одну или другую сторону, а она, в свою очередь, перемещает рулевую рейку, как показано на анимации выше.

Принцип работы ЭУР

Теперь, когда основные разновидности ЭУР понятны, можно говорить о том, как работает это устройство. На видео, выше, наглядно показан принцип действия разных видов электроусилителей руля.

Читайте также  Как установить видеорегистратор зеркало на автомобиль?

Если говорить в общем, принцип работы заключается в том, чтобы включить в нужное время электромотор, «докрутить» руль до нужного угла поворота, а затем вернуть его в среднее положение, когда маневр завершен. Однако такое объяснение не слишком раскрывает общую картину. Что же происходит, когда водитель начинает поворот?

  1. Первыми включаются датчики. Основной – это датчик крутящего момента, который встроен в торсионный вал. Чем дальше водитель поворачивает руль, тем на больший угол поворачивается торсион. Плюс к этому есть и датчик угла поворота руля, а также датчик скорости поворота руля. Данные с них уходят в электронный блок управления ЭУР.
  2. Информация с блока управления ЭУР уходит в ЭБУ автомобиля. Там она соотносится с данными датчиков АБС (информация о скорости автомобиля) и режимом работы двигателя (эту информацию передает датчик оборотов коленвала).
  3. Затем команда от ЭБУ снова поступает на блок управления электроусилителем руля. Мотор включается и поворачивает рулевую колонку или рулевую рейку. А затем он же возвращает колёса в среднее положение.

Режим работы электроусилителя зависит от того, с какой скоростью движется машина (малой, средней или большой), а также от того, требуется ли возврат и поддержание колес в среднем положении. Благодаря электронике он всегда работает в оптимальном режиме.

Преимущества и недостатки ЭУР

Нет ничего идеального, и к ЭУР это тоже относится. Есть у этой системы и плюсы, и минусы, которые нужно учитывать при выборе автомобиля

  1. Основной плюс – простота конструкции и отсутствие сложной гидравлики. Не нужно беспокоиться о тормозном цилиндре, прокладках, замене жидкости. Для обслуживания понадобится разве что смазка механического привода.
  2. Меньше поломок, ведь чем проще система, тем меньше в ней отказов. Особенно хорошо это видно на тех ЭУР, которые размещены на рулевой колонке.
  3. Экономия топлива. Дотошные европейские эксперты посчитали, что если не использовать привод от двигателя автомобиля, это позволит снизить расход топлива. ЭУР включается только когда выполняется поворот.
  4. Возможность настройки, программирования или отключения усилителя. Это позволяет лучше контролировать автомобиль и настроить обратную связь «под себя».
  5. Приятный бонус – бесшумная работа. Если узел исправен, он вообще никак не звучит.
  6. И, как ни странно, цена ЭУР ниже, чем цена ГУР.
  1. Большинство минусов связано с ремонтом ЭУР. И в первую очередь это стоимость такой услуги. Зачастую электродвигатель при неисправности меняют полностью, то же относится и к датчикам. А цена ремонта или замены рулевой рейки с интегрированным ЭУР – вообще печаль-беда.
  2. Высокая информативность доступна только в дорогих современных моделях усилителя.
    Могут выйти из строя или засбоить датчики, после чего электроусилитель перестает адекватно работать.
  3. И, наконец, малопонятная система дает простор для махинаций мастеров на СТО.

Заключение

Несмотря на все недостатки, схема ЭУР продолжает совершенствоваться. Последние модели ушли далеко вперед от первых попыток заменить гидравлику электроприводом. А учитывая, что система автопилота, автоматической парковки, удержания в полосе и т.д. требует именно электроусилителя, можно рассчитывать на то, что в ближайшем будущем появятся новые, более надежные и доступные конструкции.

Электроусилитель руля: за и против

01.02.2018 Автор: Мастер Сервис 7195

Поведение руля — возврат в нейтральное положение, отклик, информативность — зависит от конструкции и состояния системы рулевого управления, а также типа усилителя руля.

Сегодня популярны два типа усилителей — гидравлические и электрические, у которых примерно одинаковое количество поклонников.

Электроусилитель руля — это электромеханическая система, которая состоит из:

  • электродвигателя — синхронный или асинхронный;
  • программируемого блока управления (ЭБУ) — Собирает показания датчиков и рассчитывает нужное усилие;
  • датчика крутящего момента — оценивает величину крутящего момента на руле. Устанавливается на концах торсиона в рулевом валу. Бывает оптический, магниторезистивный, индуктивный;
  • датчика угла поворота руля;
  • датчика механической передачи.

Как работает электроусилитель

Чем сильнее водитель поворачивает руль, тем больше закручивается торсион. Показатель приложенного усилия считывается датчиком крутящего момента. Одновременно датчик угла поворота руля считывает степень отклонения рулевого колеса относительно нейтрального положения, а датчик скорости передает показания о скорости автомобиля. Эти данные поступают в электронный блок управления, который рассчитывает усилие на руле и передает на электродвигатель ток нужной силы.

Например, вам нужно выехать с парковочного места. Скорость авто при этом нулевая, вы интенсивно и на большой угол поворачиваете руль — ЭБУ считывает показания датчиков и подает в электродвигатель ток большей силы, чтобы преодолеть сопротивление от дороги и помочь вам вывернуть колеса припаркованного автомобиля.

Электроусилитель руля: преимущества и недостатки

Недостатки электроусилителей обуславливаются их конструкцией и местом расположения. Электроусилитель может быть интегрирован в рулевую колонку или встроен в рулевую рейку.

Колонка с EPS — самая дешевая вариация, устанавливается на бюджетных легковых автомобилях. Основные недостатки связаны с конструкцией узла: вращающийся ротор определенной массы невозможно остановить мгновенно — появляется паразитный момент инерции. Плюс, червячная передача повышает потери на трение. В результате руль становится неинформативным, а сопротивление возрастает, и убрать эти недостатки невозможно. Поэтому водители, пересевшие с автомобилей с ГУР на авто с ЭУР в рулевой колонке, не в восторге от электроусилителя. Механическая рейка — одновременно преимущество и недостаток: с одной стороны, конструкция сухой рейки максимально простая. С другой, сухая рейка может корродировать до предела, не подавая признаков неисправностей. Ремонт рейки с ЭУР включает диагностику, устранение неисправностей в механической и/или электронной части. В некоторых случаях рационально купить рулевую рейку с EPS.

Рулевая колонка с электроусилителем

Электроусилитель, интегрированный в рейку:

  • С червячным приводом. Электромотор расположен рядом с зубчатым сектором рейки и приводит в движение червячную передачу. У этих электроусилителей такие же недостатки, как и у встроенных в рулевую колонку, — потери на инерцию и трение. Так как узел интегрирован с рейкой, ремонтировать его сложно и дорого.
  • С двойным (параллельным) приводом. Электромотор расположен на противоположном конце от рулевого вала. Один привод — стандартный зубчатый сектор, как в любой рейке. Во втором приводе винтом выступает резьба на штоке — вращение от электромотора передается через червячную передачу. В этом случае присутствуют удвоенные потери на трение из-за второго зубчатого сектора, поэтому ремонтировать такой ЭУР сложнее и дороже.
  • Вал-муфта. Самая удачная конструкция электроусилителя. Вал рейки проходит непосредственно через электродвигатель, объединенный с рулевым механизмом. Вместо червячной передачи в приводе применяется шариковый подшипник — шарики передают вращение. Благодаря особой конструкции электродвигателя потери на трение и инерцию в таком ЭУР минимальны, а информативность и усилие на руле оптимальны.

Электроусилитель с параллельным приводом и червячной передачей

Электроусилитель с параллельным приводом вал-муфта

Несмотря на сложность узла и существующие недостатки, почти половина современных автомобилей оснащены электроусилителями.

Владельцы автомобилей с электроусилителем выделяют несколько весомых преимуществ:

  • Экономия топлива. ЭУР начинает работать, только когда водитель поворачивает руль: усилие, приложенное к рулю, а также сопротивление колес при повороте закручивают торсион — это сигнал для усилителя включиться. При нейтральном положении руля электроусилитель не работает, не потребляет энергию и не крадет мощность у двигателя — это позволяет экономить до 1 л топлива на 100 км.
  • Хороший отклик руля. На высоких скоростях ЭУР работает точно, на низких — плавно. Блок управления получает сведения от нескольких датчиков и рассчитывает усилие на основании этой информации.
  • Возможность настроить дополнительные функции.
  • Компактность.
  • Простая конструкция: нет насоса, бачка, шлангов и трубок, уплотнительных элементов, которые нужно систематически менять.
  • ЭУР не требует обслуживания.

Вместе с развивающимися технологиями совершенствуются и электроусилители: разработчики устраняют проблемы в программной части, ищут оптимальные конструкции, способы расположения и взаимодействия узлов рулевого управления. С другой стороны, гидроусилитель более предсказуемый и привычный для большинства водителей, да и обслуживать ГУР не так уж сложно.