Электроусилитель руля устройство и принцип работы
Перейти к содержимому

Электроусилитель руля устройство и принцип работы

  • автор:

Электроусилитель руля / ЭУР для «чайников»

Рулевое управление в большинстве современных автомобилей использует схему «шестерня-рейка»:

Она работает очень просто: при повороте рулевого колеса (1) поворачивается и рулевой вал с приводной шестерней (2). Шестерня приводит в движение зубчатую рулевую рейку (3). Это движение через рулевые тяги (4) передается на поворотные рычаги (5) и, наконец, на передние колеса автомобиля (6). Но в своем первозданном виде эту схему сегодня можно увидеть только в старых автомобилях — крутить руль в них трудно. Нужен «усилитель рук», особенно при маневрах автомобиля на малой скорости. Самое распространенное в новых автомобилях решение — электрический усилитель руля или ЭУР.

Как работает электроусилитель руля

Говоря просто, специальный мощный электрический мотор помогает водителю крутить рулевой вал и двигать рулевую рейку. Схематически работа ЭУР выглядит так:

Вращение руля и рулевого вала как обычно передается червячной шестерней на рулевую рейку. Но есть и дополнительная шестерня, которая также может двигать рейку — она приводится в движение электромотором. Электромотор управляется интеллектуальным блоком управления, который на основе информации приходящей с нескольких датчиков заставляет мотор вращаться в ту или иную сторону с большим или меньшим усилием. Блок управления настроен таким образом, чтобы минимально вмешиваться в управление на больших скоростях, но активно включаться при поворотах на малых скоростях, когда требуется усиление. Кроме того, блок управления и электромотор возвращает руль в нейтральное положение после поворотов, а в некоторых моделях автомобилей — обеспечивает режим автоматической парковки.

На практике компоновка рулевого управления с электроусилителем выглядит обычно иначе:

Электромотор совмещается с датчиками и располагается прямо на рулевой колонке — он двигает не рулевую рейку, а сам рулевой вал. Благодаря этому и электромотор ЭУР и блок управления располагаются в салоне, что продлевает их срок службы, ведь электронное оборудование боится влаги.

Типичные поломки и ремонт ЭУР

В отличие от рулевого управления с гидравликой, в электроусилителях руля нет гидравлической системы, и это делает ее изначально более надежной, ведь традиционная проблема гидравлических усилителей — износ сальников и утечка гидравлической жидкости — в ЭУР отсутствует. Однако, и в электрических усилителях присутствуют движущиеся механические части — шестерни, рейка, подшипники, и они подвергаются постепенному износу. К числу типичных поломок ЭУР относятся:

  • Износ рулевой рейки, шестеренок, подшипиников и редукторов
  • Попадание воды в рейку и ее коррозия
  • Поломки в результате неквалифицированного ремонта — встречаются очень часто!

Симптомы неполадок электроусилителя руля — изменения в его поведении: вибрация, заедание, странный шум. Поскольку рулевое управление прямо касается безопасности, при любых признаках неполадок ЭУР необходимо обратиться к нам: чем раньше это сделать, тем меньшими деньгами можно обойтись при ремонте.

Производители автомобилей при возникновении неполадок в рулевом управлении с электроусилителем по понятным причинам рекомендуют замену целых блоков — например, электромотора, конструктивно объединенного с блоком управления или рулевой рейки в сборе. Естественно, что такая замена «влетит в копеечку». Но во многих случаях квалифицированный ремонт позволяет устранить неполадки ЭУР исправлением конкретной причины неполадки. Например, результат попадания воды в рулевую рейку — коррозия червячной шестерни:

Коррозия на рулевой рейке

После шлифовки и замены некоторых недорогих деталей механизм возвращен практически в первозданное состояние:

Ремонт насоса ГУР

Без этой процедуры рулевая рейка и шестерня подверглись бы очень быстрому износу и потребовалась бы их замена. Другие примеры ремонта электроусилителей руля смотрите в нашей твиттер-ленте.

Ремонт усилителей руля и рулевых реек — специализация автотехцентра Дилижанс-Арт. У нас в наличии всегда есть ремкомплекты и запасные части для распространенных моделей ГУР и ЭУР. Кроме обслуживания частных владельцев авто, мы ремонтируем агрегаты и для других автосервисов, в которых нет необходимого оборудования и специалистов нужной квалификации. При первых подозрениях о неполадках в электроусилителе руля обращайтесь к нам — не дожидайтесь серьезных поломок!

Звоните
755-503

Автотехцентр Дилижанс Арт: рулевые рейки, ремонт и диагностика рулевого управления, общий автосервис.
Калининград, ул. П.Морозова, 115, тел. 755-503, 776-797, 775-767

Что такое электроусилитель руля и как он работает

Многие водители, часто стоят в пробках в городах, намучившись много километров по нашим дорогам и паркующихся в небольших местах прекрасно знают что значит «сидеть за рулем». Марка авто весьма важна в этом случае.
ЭУР представляет собой определенный механизм, который состоит из червячного редуктора, датчика самого момента, электрического двигателя и блока управления в авто.
Червячный редуктор нужен для изменения самого вращения червячного вала, который совместим с автодвигателем, во вращательное движение рулевого вала с определенным коэффициентом редукции 18,33. Датчик момента создает электрический сигнал как нужно приложенному моменту на вал руля — по величине, по направлению. Все дело в том, что в самом электродвигателе, который изменяет электроэнергию в механическую, что, как правило, уменьшает действие на руль. Электроусилитель руля воспринимает сигналы от датчиков: момента, скорости автомобиля, числа оборотов коленчатого вала двигателя, положения ключа в замке зажигания, положения ротора электродвигателя. Затем воспринимает их и дает сигнал на обмотки статора, вращающих электродвигатель. Действие сигналов датчика момента и скорости автомобиля здесь участвуют. При повышении скорости это обеспечивает правильное уменьшение компенсирующего момента, результатом становится что руль становится значимее. Кроме того, блок управления постоянно контролирует сигналы, от самой бортовой системы. При проблемах, неполадках в электрической системе он отключает электроусилитель руля и выдает сигнал на световой индикатор отказа. При этом рулевое управление работает в обычном режиме.

УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЯ РУЛЯ:

при монтаже ЭУР никаких сложностей не должно возникнуть. Только отключите массу в авто. Весь процесс установки будет самом салоне. Проведите замену карданного вала в рулевой колонке и сделайте нужные отверстия. После выполнения этого останется соединить кабель электропитания с предохранителем, а также провода датчика числа оборотов коленчатого вала двигателя и датчика скорости. Используйте кожух, который идет в комплекте.
Специалисты компании «АВТОмаркет Интерком» настоятельно рекомендуют использовать инструкцию, по времени у них на установку уходит около 2х часов.

ИЗМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИИ:

наверно, это появление дополнительного узла, который будет находиться в самом салоне автомобиля. Никаких перемен не будет, так как весь рулевой механизм не изменяется. Поэтому нечего бояться. Стоит отметить, что на машины, оборудованные ЭУРУ, действует гарантия от производителя ВАЗ. Как сообщают в пресс-службе завода, электроусилитель скоро будет и в модели «Нива». Но, несмотря на это, проблем с прохождением ТО у водителей с ЭУРУ до настоящего времени не было.

РАБОТА ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЯ РУЛЯ:

когда вы паркуете автомобиль, руль вращайте легко. Теперь любые маневры на дороге — это уже просто. Основным различием электромеханического усилителя руля является то, что компенсирующий момент изменяется в зависимости от того, на какой скорости движется автомобиль. Другими словами, со скоростью действие на руль увеличивается, создавая таким образом хорошую обратную связь. Электродвигатель включается автоматом, как только усилие на валу руля превысит заданное значение. Стоит отметить, снижение нагрузки на генератор автомобиля, и меньший расход топлива.
Многие водители задаются вопросом, что произойдет, если электроусилитель сломается? Специалисты компании «АВТОмаркет Интерком» уверяют, что ничего страшного не будет. Вы будете продолжать свое путешествие. Просто при этом лишь немного увеличится усилие на руль автомобиля.
При правильной работе ЭУР слышно небольшой звук от электродвигателя — поставьте музыку громче.
Электроусилитель руля можно заказать с доставкой в любую точку России через интернет магазин на нашем сайте. Цены на электроусилители и их наличие можно посмотреть на нашем сайте или задать вопрос через услугу Экспресс-service.

Принципы работы усилителя руля автомобиля – ЭУР, ЭГУР и ГУР

Принципы работы усилителя руля автомобиля – ЭУР, ЭГУР и ГУР

Устройство усилителя руля может быть трех видов: электрическим (ЭУР), электрогидравлическим (ЭГУР) и самым распространенным гидравлическим (ГУР). Он устроен таким образом, что даже при его выходе из строя сохранится возможность управления автомобилем.

Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.

При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.

В нашем автосервисе можно произвести диагностику и ремонт уселителя руля любой категории – ЭУР, ЭГУР и ГУР. Специалисты сервиса работают на современном оборудовании (стендах), и имеют большой опыт. Монтаж и демонтаж на месте. Гарантия на работы 2 года.

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР)

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.

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

Электрогидравлический усилитель (ЭГУР)

На помощь механике и гидравлике пришла электроника. В результате такого симбиоза появился электрогидравлический усилитель. Существует два типа ЭГУРа: с электромагнитным клапаном и с электронасосом. Управляет работой усилителя электронный блок на основании показаний датчиков скорости, поворота руля, оборотов коленвала. Набор датчиков может меняться в зависимости от модели автомобиля.

В первой конструкции в распределитель ГУРа дополнительно встраивается электромагнитный клапан и камера обратного действия с поршнем. При повороте колес на месте или при движении с малой скоростью клапан открыт, давление в системе максимально – руль крутить легко. При наборе скорости клапан, управляемый блоком, пропорционально закрывается. В результате давление в системе уменьшается, а усилие на руле увеличивается.

Во второй, более совершенной конструкции, гидронасос заменен электронасосом, приводится не от коленвала, а отдельным электромотором. Управляет его работой блок управления. На малых скоростях скорость вращения насоса максимальна, а на больших – ограничивается блоком управления. Поэтому чем выше скорость движения – тем тяжелее становится руль. Замена гидронасоса электронасосом позволяет снизить расход топлива до 0,2 л на 100 км.

Гидравлический усилитель руля (ГУР)

ГУР – это гидравлический усилитель руля, который преобразует механическую энергию в давление жидкости, нагнетая масло под давлением в рулевой механизм.

Гидроусилитель руля устанавливается на рулевой механизм любого типа. Для легковых автомобилей наибольшее распространение получил реечный механизм. В этом случае схема ГУР следующая:

Бачок гидроусилителя – в резервуаре для рабочей жидкости установлен фильтрующий элемент и щуп для контроля за уровнем масла. С помощью масла смазываются трущиеся пары механизмов и передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и металлической стружки, возникающей в процессе эксплуатации, в бачке служит сетка.

Уровень жидкости внутри бака можно проверить визуально в случае, когда резервуар сделан из полупрозрачного пластика. Если пластик непрозрачный или используется металлический бачок, уровень жидкости проверяется с помощью щупа.

В некоторых автомобилях уровень жидкости можно проверить только после кратковременной работы двигателя либо при вращении рулевого колеса несколько раз в разные стороны во время работы машины на холостом ходу.

На щупах или резервуарах сделаны специальные насечки, для холодного двигателя, так и для горячего, работающего определенное времени. Также необходимый уровень жидкости можно определить и с помощью отметок «Max» и «Min».

Насос гидроусилителя – необходим для того, чтобы в системе поддерживалось нужное давление, а также происходила циркуляция масла. Насос устанавливается на блоке цилиндров двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала при помощи приводного ремня.

Конструктивно насос может быть разных типов. Наиболее распространенными являются лопастные насосы, которые характеризуются высоким КПД и износоустойчивостью. Устройство выполнено в металлическом корпусе с вращающимся внутри него ротором с лопастями.

В процессе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением подают ее в распределитель и далее в гидроцилиндр.

Привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, поэтому его производительность и давление зависят от количества оборотов двигателя. Для поддержания необходимого давления в ГУР используется специальный клапан. Давление, которое создает насос в системе, может достигать до 100–150 бар.

В зависимости от типа управления масляные насосы подразделяются на регулируемые и нерегулируемые:

  • Регулируемые насосы поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части насоса
  • Постоянное давление в нерегулируемых насосах поддерживает редукционный клапан.

Редукционный клапан представляет собой пневматический или гидравлический дроссель, действующий автоматически и контролирующий уровень давления масла.

Распределитель гидроусилителя – устанавливается на рулевом валу или на элементах рулевого привода. Его назначение – направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра или обратно в бачок.

Главными элементами распределителя являются торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион представляет собой тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Золотник и вал распределителя представляют собой две цилиндрические детали с каналами для жидкости, вставленные друг в друга. Золотник связан с шестерней рулевого механизма, а вал распределителя с карданным валом рулевой колонки, то есть с рулем. Торсион одним концом закреплен на валу распределителя, другой его конец установлен в поворотный золотник.

Распределитель может быть осевым, при котором золотник перемещается поступательно, и роторным – здесь золотник вращается.

Гидроцилиндр – встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости. Соединительные шланги высокого давления обеспечивают циркуляцию масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом. Масло из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок поступает по шлангам низкого давления.

Принцип работы гидроусилителя руля

Режимы работы гидроусилителя при повороте колес в любую сторону:

  • Автомобиль стоит неподвижно на месте – колеса установлены прямо. В данный момент гидроусилитель не работает и жидкость просто перекачивается насосом по системе (из бачка в распределитель и обратно).
  • Водитель начинает вращать рулевое колесо – крутящий момент от рулевого колеса передается на вал распределителя и далее на торсион, который начинает закручиваться. Поворотный золотник в этот момент не вращается, поскольку ему мешает это сделать сила трения, препятствующая повороту колес. Перемещаясь относительно золотника, вал распределителя открывает канал для поступления жидкости в одну из полостей гидроцилиндра (в зависимости от того, куда повернут руль). Таким образом, вся жидкость под давлением направляется в гидроцилиндр. Жидкость из второй полости гидроцилиндра поступает в сливную магистраль и далее в бачок. Жидкость давит на поршень со штоком, за счет чего перемещается рулевая рейка и поворачиваются колеса.
  • Водитель прекратил вращение рулевого колеса – продолжая удерживать его в повернутом положении. Рулевая рейка, перемещаясь, вращает поворотный золотник и выравнивает его относительно вала распределителя. В этот момент распределитель устанавливается в нейтральное положение и жидкость вновь циркулирует по системе, не совершая работы, как и при прямолинейном положении колес.
  • Руль выкручен в крайнее положение и удерживается – самый тяжелый режим для гидроусилителя, поскольку распределитель не может вернуться в нейтральное положение, и вся циркуляции жидкости происходит внутри насоса, что сопровождается повышенным шумом его работы. Но стоит отпустить руль, и система придет в норму.

Когда производить замену жидкости в ГУР

Теоретически рабочей жидкостью можно пользоваться в течение всего срока эксплуатации автомобиля, но рекомендуется периодически менять масло.

Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации транспортного средства. При среднегодовом пробеге 10–20 тысяч км, достаточно менять масло раз в два–три года. Если машина эксплуатируется чаще, то и смену жидкости нужно делать чаще.

В результате эксплуатации гидроусилителя повышается температура его элементов. За счет этого греется и масло, что приводит к ухудшению его физических свойств. Если при контроле состояния жидкости замечены посторонние частицы или запах горелого масла – значит, настало время для замены.

Объем жидкости при полной замене не превысит полутора литров. Для жидкости замеряют два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это точка, при которой температура масла находится в пределах от нуля до тридцати градусов. Горячий уровень – точка, когда температура жидкости варьируется от пятидесяти до восьмидесяти градусов.

Преимущества и недостатки ГУР

Преимуществом системы гидроусилителя является:

  • Облегчение управления автомобилем, снижение утомляемости водителя
  • Смягчение ударов, которые передаются на рулевое колесо от неровностей дороги
  • Лучшая управляемость и маневренность автомобиля
  • Постоянно работающий насос отбирает часть мощности у двигателя
  • Необходимость периодического обслуживания системы

Устройство и принцип работы ЭГУР Servotronic

Электрогидравлический усилитель руля Servotronic – элемент рулевого управления автомобиля, который создает дополнительное усилие при вращении рулевого колеса водителем. По сути, электрогидроусилитель руля (ЭГУР) – это усовершенствованный гидроусилитель. Электрогидроусилитель отличается улучшенной конструкцией, а также более высоким уровнем комфорта при управлении автомобилем на любой скорости. Рассмотрим принцип действия, основные составляющие, а также преимущества данного элемента рулевого управления.

Принцип работы ЭГУР Servotronic

Принцип действия электрогидравлического усилителя аналогичен работе гидравлического усилителя руля. Главное отличие в том, что здесь насос гидроусилителя приводится в движение электродвигателем, а не ДВС.

Элемент рулевого управления общий вид

Если автомобиль движется прямо (рулевое колесо не поворачивается), то жидкость в системе просто циркулирует по направлению от насоса гидроусилителя в бачок и обратно. Когда водитель поворачивает руль, циркуляция рабочей жидкости прекращается. В зависимости от направления вращения руля она заполняет определенную полость силового цилиндра. Жидкость из противоположной полости попадает в бачок. После этого рабочая жидкость начинает давить на рейку рулевого механизма с помощью поршня, далее усилие переходит на рулевые тяги, и происходит поворот колес.

Гидравлический усилитель руля функционирует с наибольшей производительностью на малой скорости (повороты в ограниченном пространстве, парковка). В этот момент электромотор вращается быстрее, а насос гидроусилителя работает производительнее. При этом водителю не надо прикладывать особого усилия при повороте рулевого колеса. Чем выше скорость машины, тем медленнее работает электродвигатель.

Устройство и основные компоненты

Основные компоненты элемента рулевого управления

ЭГУР Servotronic имеет в своем составе три основных компонента: электронную систему управления, насосный узел и гидравлический узел управления.

Насосный узел электрогидравлического усилителя состоит из бачка для рабочей жидкости, гидравлического насоса и электромотора для него. На этот компонент ставят электронный блок управления (ЭБУ). Отметим, что электрический насос бывает двух типов: шестеренчатый и лопастной. Простотой и надежностью отличается первый тип насоса.

Гидравлический узел управления включает в свой состав силовой цилиндр с поршнем и торсион (стержень, работающий на скручивание) с распределительной гильзой и золотником. Этот компонент интегрирован с рулевым механизмом. Гидравлический узел – это исполнительный механизм усилителя.

Электронная система управления Servotronic:

  • Входные датчики – датчик скорости, датчик крутящего момента на рулевом колесе. Если автомобиль оборудован ESP, то используется датчик угла поворота руля. Система также анализирует данные о частоте вращения коленвала двигателя.
  • Электронный блок управления. ЭБУ обрабатывает сигналы от сенсоров, а после их анализа посылает команду исполнительному устройству.
  • Исполнительное устройство. В зависимости от вида электрогидравлического усилителя исполнительным устройством может быть электромотор насоса либо электромагнитный клапан в гидравлической системе. Если установлен электродвигатель, то производительность усилителя зависит от мощности мотора. Если же установлен электромагнитный клапан, то производительность системы зависит от размера проходного сечения.

Отличия от других видов усилителей

Как отмечалось ранее, в отличие от обычного гидроусилителя руля, ЭГУР Servotronic имеет в составе электромотор, приводящий в движение насос (либо другое исполнительное устройство – электромагнитный клапан), а также электронную систему управления. Данные конструктивные отличия позволяют электрогидравлическому усилителю регулировать усилие в зависимости от скорости машины. Этим обеспечивается комфортное и безопасное управление автомобилем на любой скорости.

Отдельно отметим легкость маневрирования на малых скоростях, что недоступно обычному ГУР. На больших скоростях уровень усиления уменьшается, что позволяет водителю управлять автомобилем более точно.

Преимущества и недостатки

Сначала о преимуществах ЭГУР:

  • компактность конструкции;
  • комфорт управления автомобилем;
  • функционирование при отключенном/неработающем двигателе;
  • легкость маневрирования на малых скоростях;
  • точное управление на больших скоростях;
  • экономичность, снижение расхода топлива (включается в нужный момент).
  • риск выхода ЭГУР из строя из-за задержки колес в крайнем положении в течение длительного времени (перегрев масла);
  • пониженная информативность руля на больших скоростях;
  • более высокая стоимость.

Servotronic – это торговая марка AM General Corp. ЭГУР Servotronic можно встретить на автомобилях таких компаний, как: BMW, Audi, Volkswagen, Volvo, Seat, Porsche. Электрогидравлический усилитель руля Servotronic, несомненно, облегчает жизнь водителю, делая поездки на автомобиле более комфортными и безопасными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *