Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Функции и требования к усилителю руля

Данная система предназначена для упрощения управления автомобилем за счёт снижения приложенных усилий водителем при вождении. Также устройство помогает улучшить маневренность транспортного средства. Также система должна поглощать все удары во время передвижения транспорта, которые направляются к рулевому колесу.

Важно! Запрещено удерживать руль в крайнем левом или правом положении с гидроусилителем в течение длительного времени. Это может привести к неисправности нагнетательного насоса.. Все рулевые усилители должны соответствовать следующим требованиям:

Все рулевые усилители должны соответствовать следующим требованиям:

  • возможность управления машиной в случае выхода из строя механизма;
  • не мешать стабилизации управляемого колеса;
  • способствовать следящему действию;
  • не растрачивать много мощности двигателя для нормального функционирования.

Электроусилитель руля с несколькими режимами работы

Почти все современные автомобили оснащаются усилителями руля. Мы уже рассказывали об их интересной разновидности – устройствах с переменной жесткостью: на трассе электроника делает «баранку» тяжелее, на городских – легче. А на некоторых автомобилях алгоритм работы руля может перед поездкой выбрать сам водитель. Правда, с гидравлическим усилителем это нереально – привод должен быть электрогидравлическим или электромеханическим.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

В общих чертах принцип действия электроусилителя выглядит так: рулевой механизм автомобиля снабжен серводвигателем, который облегчает вращение рулевой колонки. За его работой следит и корректирует ее (в зависимости от усилия при повороте руля, скорости движения и других параметров) контрольный блок. Часто алгоритм рулевого управления из начально раз и навсегда программируется автопроизводителем. Но есть исключения. Например, владелец «Fiat Punto» второго поколения, пионера в этой технологии, может по своему желанию выбрать один из двух ежимов – «Normal» и «City». Надо лишь нажать клавишу на панели управления. «Нормальный» режим — для обычного движения на средней и высокой скоростях, при этом электродвигатель не слишком облегчает вращение «баранки». А вот в «городском» режиме усилитель трудится постоянно, помогая водителю маневрировать в плотном потоке машин и парковаться.

Еще больше возможностей в выборе фиксированных режимов работы электроусилителя предлагают фольксвагеновцы. На «Фольксваген Гольф» пятого поколения имеется 12 (!) алгоритмов – от суперлегкого до спортивного. Правда, самостоятельно менять их нельзя – это делают только на сервисе, перепрограммируя блок настройки рулевого усилителя. Такая многовариантность потребовала более сложной технической начинки. В рулевую рейку кроме обычного рулевого вала вмонтирован еще один – с редуктором, приводящимся в действие от электродвигателя. С учетом скорости движения и угла поворота «баранки», а главное – выбранного режима процессор высчитывает, какое усилие должен развить электромотор на втором валу, помогающем вращать рулевую рейку, то есть полностью или частично надо использовать его мощность. А как только электроника сочтет, что на данный момент надобность в помощнике отпала, серводвигатель отключается.

Электрогидравлические усилители тоже позволяют менять заданную жесткость рулевого управления. Например, водитель «Форд Фокус» второго поколения может выбирать из трех алгоритмов – стандартного, комфортного и спортивного. Тот или иной режим устанавливается вращением регулятора на левом подрулевом рычажке. Увеличение или уменьшение усилия на руле происходит за счет изменения частоты вращения электромотора и соответственно производительности гидронасоса.

На сегодняшний день у автомобилей с электроусилителем руля вывелся некий стандарт: на выбор предлагаются 3 программы: «комфорт», собственно стандартный режим и «спорт».

Заметим, что возможность самостоятельного выбора жесткости руля греет тщеславие автовладельца, но, по большому счету, особого прока от нее нет. Это скорее маркетинговый ход автопроизводителей, нежели реально полезная функция. На самом деле, как правило, оптимален стандартный алгоритм, на который настроен усилитель, и отступления от него не лучшим образом сказываются на точности управления.

Принцип работы

Внутри блока механическая передача необходима для передачи того усилия, который создает ЭУР к рейке рулевого механизма. Внутри же электрического составляющего одна шестерня передает усилие от механизма к колесу, а другая от электромотора усилителя. Устройство здесь таково, что рейка имеет специальные выступы и зубья, которые потом приводят в движение колеса машины. Если же в вашей машине используется ЭУР с параллельным приводом, что также бывает нередко, то здесь вращательный момент передается с помощью ремня и винтового механизма. Здесь все немного сложнее с технической точки зрения, но не менее надежно.

Помимо всего этого, важно отметить, что здесь присутствуют еще и электронные датчики. Устройство электроники основано на работе двух датчиков: угла поворота руля и датчике крутящего момента на валу рулевого колеса

Электроусилитель руля, помимо этого, так же использует информацию от системы АБС и от бортового компьютера. Обработав полученную информацию, система анализирует происходящее и определяет, каким способом воздействовать на руль.

Режимы работы усилителя

ЭУР может осуществлять свою работу в таких режимах:

  • Вращение рулевого колеса в обычных условиях.
  • Движение на малой скорости.
  • Подруливание на больших скоростях.
  • Поддержание руля в ровном положении.

Основываясь на данных, полученных от датчиков и вспомогательных систем, усилитель решает, насколько увеличивать крутящий момент на валу рулевой рейки. Крутящий момент передается через специальный торсион к механизму. Количество этого момента меряется, основываясь на показания датчиков, о которых мы говорили выше.

Бортовой компьютер подает к рулю определенное количество крутящего момент, так как в разной ситуации его требуется разное количество. В зависимости от необходимости, электродвигатель увеличивает или уменьшает силу тока, что отражается на усилии, прилагаемом к рулю. Из этого следует, что поворот колес осуществляется за счет суммарного усилия электродвигателя и мышечной силы человека.

Когда водитель паркуется и ему нужно повернуть колеса на месте, то электродвигатель увеличивает силу тока, увеличивая крутящий момент. Максимальный крутящий момент соответствует легкости вращения рулевого колеса. Такой режим называется обычным. Если же машина едет очень быстро и водителю необходимо лишь перестраиваться из полосы в полосу, подруливать по ходу движения, то здесь устройство не увеличивает крутящий момент, и водитель практически вручную вращает руль. Минимальное усилие электромотора на большой скорости крайне необходимо для обеспечения безопасности движения. Слишком чувствительный руль может привести к вылету в кювет.

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.

Электрический усилитель руля

Электрический усилитель руля устанавливается на рулевой вал, части которого соединены между собой с помощью торсионного вала. Здесь имеется датчик, учитывающий величину крутящего момента.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

При вращении руля этот датчик, а также датчики скорости и оборотов коленчатого вала передают полученные данные на электронный блок управления, который в свою очередь определяет компенсационное усилие и дает соответствующую команду электродвигателю усилителя. В чем заключаются преимущества электрического усилителя руля (ЭУР) в сравнении с гидравлическим (ГУР)? {typography list_number_bullet_green}1. ЭУР экономит топливо. Это связано с тем, что он включается только в те моменты, когда водитель поворачивает руль. Гидроусилитель же работает постоянно, увеличивая тем самым нагрузку на двигатель и потребляя большее количество бензина;|| 2. Электрический усилитель руля прост в обслуживании – здесь не надо доливать никакой жидкости, следить за состоянием шлангов и т.д. ГУР же требует постоянного контроля за уровнем жидкости и состоянием насосов;|| 3. ЭУР обладает функцией самонастройки в зависимости от скорости передвижения автомобиля. Так, например, при парковке руль можно вращать буквально одним пальцем, а при движении на большой скорости по загородной трассе, он становится чуть более жестки, обеспечивая тем самым обратную связь;|| 4. Его работа не зависит от температурных перепадов;|| 5. Если в поездке ЭУР выйдет из строя, то ничего страшного не случится – станет лишь тяжелее вращать руль.{/typography}{typography pre_blue}МИНУСЫ ЭУРа{/typography}Есть у ЭУРа и недостатки. И наверно, самый главный – невозможность самостоятельной диагностики устройства (так сказать, в домашних условиях) – здесь хочется того или нет, а в сервис ехать придется. К этому еще добавляется большая стоимость ремонта в случае поломки. А причина этому кроется в том, что электрический усилитель руля не является ремонтнопригодной деталью, и если он сломался, то придется полностью менять весь сборный узел. Еще один недостаток – малая мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. Именно поэтому установить ЭУР на грузовой транспорт или внедорожник не получится. Он пригоден только для легковых автомобилей. В принципе электрический усилитель руля зарекомендовал с себя с самой лучшей стороны, но иногда встречаются «проколы». Например, нередко владельцы Mitsubishi Lancer жалуются на тяжесть руля, которая возникает в большинстве случаев из-за проблемы в блоке управления ЭУРа. Подводя итог, можно сказать, что электрический усилитель руля является довольно надежным элементом современных автомобилей. И кстати, по словам, специалистов различных сервисных станций: ЭУР выходит из строя не так уж и часто, как полагают многие. Единственный совет, которые они дают, касающийся продления срока службы механизма – проводить ее периодическую диагностику (хотя бы 1 раз в год или полгода) в специализированных центрах.Электрический усилитель руля

Устройство механизма

ЭУР может иметь устройство с разными вариантами компоновки:

  1. В механизме присутствует рулевая рейка, которая воспринимает усилие.
  2. Электродвигатель передает усилие на вал руля.

Наиболее часто в автомобилях применяется ЭУР с наличием рейки. Встречается конструкция механизма с параллельным приводом, в котором есть две шестерни. Классическая конструкция рейки включает в себя электрический двигатель, механическую передачу и бортовой компьютер, который управляет всем этим. Устройство технически объединяет механическую часть с электрической в едином блоке. Принцип работы электроусилителя руля основывается на работе асинхронного электрического двигателя.Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: