Принцип работы электроусилителя руля. Его устройство и обзор

Сегодня в теме обсуждения, затронем тему принцип работы электроусилителя руля автомобиля. Многие используют авто ежедневно, при этом часто не задумываются над его устройством. Делать это нужно хотя бы потому что, это позволит избежать неприятных ситуаций, в результате которых та или иная составляющая системы автомобиля будет испорчена.
Принцип работы электроусилителя руля прост и одновременно сложен для понимания, но попробуем разобраться. На первых автомобилях для поворота колес использовались элементарные редукторные системы. То есть усилие на колеса создавалось силой водителя. Естественно, это снижало некоторую маневренность автомобиля,
усложняя управление
.

Иностранные автопроизводители разработали механизмы, позволяющие создавать дополнительное усилие на колеса при их повороте, эта опция быстро завоевала признание и была внедрена практически на все иномарки.

Российский автором в относительно недавнее время начал использовать подобные технологии для выпуска серийных автомобилей. По предварительной статистике, каждый второй автомобиль на планете, до конца 2020 года будет оснащен усилителем руля,
электро или гидро
– уже от конструктивных особенностей.

Принцип работы электроусилителя руля. Его устройство и обзор

{banner_content}

Проблемы аккумулятора

Исходя из этого, можно сделать первые выводы о причине поломки. Частой причиной неисправности служит низкое напряжение в бортовой сети. Дело в том, что для функционирования усилителя нужно напряжение питания в 13,5B.

Первым делом тестируем аккумулятор, если с ним все в порядке, то разбираемся дальше. Возможно, проблема возникла, когда вы снимали АКБ для зарядки. Что бы электроусилитель снова заработал, выверните колеса в крайнее положение и обратно 5-6 раз, очень часто этого достаточно для возобновления работы.

Неисправность проводки

В случае, когда АКБ в порядке, смотрим проводку, сопутствующими фактороми могут служить погодные условия, мороз, дождь или жара. Если при смене погодных условий отключается электроусилитель руля на Приоре, то это явный признак неисправности проводки. Проверьте пропайку и изоляцию обмотки, возможно, возникает короткое замыкание.

Электроусилитель руля Приоры не работает постоянно. Максимальная нагрузка на электродвигатель приходиться на малой или полностью отсутствующей скорости, а минимальная при высокой. Так вот, у Приоры на скорости 110км/ч электроусилитель отключается полностью. При этом обратная связь на руль становиться максимальной. Электроусилитель руля “Калина” отключается уже при 60 км/ч.

Ошибки микросхемы

Когда наблюдается ситуация, что колеса поворачиваются сами по себе, то причиной служит электронная начинка блока управления электроусилителем руля Приора. Как говорилось выше, в угоду экономии пожертвовали качеством. Сейчас ситуация с этим вроде как наладилась и все доработали, но если вдруг Вы почувствовали что руль начинает вести сам собой, отправляйтесь в ремонт.

Если вместе с электроусилителем руля вышел из строя и спидометр, тут надо смотреть датчик скорости. Он либо просто загрязнился, либо сломался. Тоже самое относится и к датчику момента, установленного на усилитель. Хорошо почистите их и проверьте работоспособность.

Не забывайте сбрасывать ошибки на бортовом компьютере, это можно сделать несколькими способами.

  1. Снимаете клемму с аккумулятора, ждете несколько секунд и ставите назад, ошибка должна пропасть.
  2. При помощи компьютера, соответствующий софт можно найти в интернете.

Местоположение блока предохранителей

Если у Вас подозрение, что сгорел предохранитель, и Вы хотите его проверить, то возникает вопрос: где находится предохранитель электроусилителя руля Приоры. Монтажный блок управления находиться слева от руля. Схема открытия его проста. Все что нужно, это повернуть на 90˚ три защелки и снять крышку, как показано на фото и Вы попали к мозговой начинке автомобиля.

Здесь можно проверить и поменять вышедший из строя предохранитель, после чего закрыть крышку, плотно прижав ее и обратно защелкнув на 90˚ в противоположную сторону три защелки.

Диагностику и небольшой ремонт электроусилителя руля Приоры можно провести своими руками. Для этого достаточно определить, что послужило причиной отказа и устранить проблему, следуя нашим советам. Полную же замену электроусилителя лучше доверить профессионалам.

Электроусилителем руля (ЭУР) комплектуется сегодня каждая Приора, касается это и базовых комплектаций. В начале выхода автомобиля агрегат шел как дополнительная опция комфорта. Владельцы этой модели знают, что узел часто заклинивает и выходит из строя. Усилитель руля стал слабым местом Приоры, но при необходимости ремонт можно произвести своими руками. В этом материале мы подробно рассмотрим, что представляет собой ЭУР, какие поломки случаются в этом узле и как их устранить самостоятельно. За работу стоит браться лишь в том случае, если есть опыт в обслуживании автомобиля, так как при замене нам придется разобрать половину приборной панели.

Видео «Что такое электроусилитель руля»

Посмотрите этот ролик и узнаете, что из себя представляет электроусилитель руля (ЭУР), а также какие у него плюсы и минусы.

Электрогидроусилитель руля (ЭГУР) это переходная система от гидроусилителя (ГУР) к электроусилителю (ЭУР) руля. Преимущество его перед ГУРом значительны. Начиная с уменьшения расхода бензина, насос работает не постоянно, до регулировки усилия в зависимости от скорости и режима вождения. Недостатком можно считать наличие гидравлического насоса. Насос электро-гидроусилителя руля (насос ЭГУР) — это высокотехнологический механизм для нагнетания и обеспечения циркуляции рабочей жидкости (специального масла) в системе ЭГУР, который приводится в действие электродвигателем. Это сложный механизм, требующий к себе бережного отношения. Соблюдая условия правильной эксплуатации, срок его службы может длиться больше 10 лет.

Назначение агрегата

За счет работы ЭУР снижается нагрузка и усилие на руле при совершении поворота. Узел значительно облегчает управление автомобилем, а на большой скорости он не позволяет выполнять опасные маневры.

В состав агрегата входят следующие компоненты:

  1. Рулевое колесо;
  2. Колонка;
  3. Вал;
  4. Электромотор;
  5. Механизм поворота руля;
  6. Электронный блок управления (ЭБУ);
  7. Датчик момента.

При повороте в работу включается электроусилитель. Момент обеспечивается электромотором, который присутствует в конструкции ЭУР. Датчик момента измеряет показатель и отправляет его в ЭБУ. В зависимости от угла поворота, блок рассчитывает, какую мощность нужно задать мотору. В переключателе, расположенным под рулем, присутствует устройство, которое определяет угол поворота. Датчик момента и поворота передают данные на ЭБУ, который «определяет», с нужной ли скоростью работает электродвигатель.

Как произвести ремонт

Ремонт электроусилителя руля производиться в зависимости от того, что конкретно вышло из строя. Если происходит поломка самого усилителя, то это не такая серьезная проблема, так как транспортным средством можно управлять и без него. А вот, к примеру, если «полетит» блок управления данного механизма, то такая проблема уже достаточно серьезная. Чтобы провести ремонт, необходимо демонтировать его с автомобиля. Для этого нужно снять рулевое колесо, чтобы получить доступ к блоку управления.

После этого нужно снять декоративную пластмассовую накладку. Сняв пластину можно увидеть наш блок. Перед тем как его отсоединять от системы, желательно отключить аккумулятор. Далее откручиваем все крепежные болты и отсоединяем устройство.

Теперь можно проверить, насколько он изношен, возможно ли его исправить или спасет только замена на новый. Как правило, для выяснения поломки нужно снимать руль и ЭУР. Таким образом мы имеем больше шансов на поиск неисправностей.

Чтобы продлить жизнь электроусилителя рулевого управления автомобиля — рекомендуется правильно его эксплуатировать.

  • Нужно стараться избегать любого механического или физического воздействия на усилитель или на его реле. Если так случилось, что этот механизм упал у вас из рук (в момент монтажа), его необходимо проверить на наличие повреждений, и если такие присутствуют на каких-либо деталях, то их нужно заменить.
  • Не рекомендуется подвергать электронные устройства системы под воздействие влажности или высоких температур.
  • Запрещено касаться контактов на разъемах, так как это может привести к их деформации.
  • После того, как блок управления был заменен на новый, необходимо провести настройку (калибровку). Это нужно для того, чтобы выставить нулевую точку датчика, указывающего скорость движения авто.
  • Также рекомендуется избегать любого механического или физического вмешательства в работу узла рулевой колонки.

Неисправности и их признаки

Несомненно, электроусилитель является более надежным узлом, чем устройство, работающее на гидравлике, но и в ЭУР появляются неисправности. При их обнаружении нужно сразу проводить ремонт, так как от работы усилителя зависит безопасность водителя, его спутников и других участников дорожного движения.

Полный отказ работы ЭУР

Как показывает практика, неисправностей у этого узла не так много, поломки случаются в один и тех же деталях. Первое, что стоит разобрать, – это полный отказ ЭУР. При отключении усилителя необходимо проверить экран бортового компьютера, скорее всего, вы увидите там код, сообщающий о неисправностях в узле. Но иногда определить отключение усилителя можно только на практике.

Выполняем следующие действия:

  1. Выключаем двигатель и несколько раз поворачиваем «баранку» в разные стороны;
  2. Повторяем эти действия, но уже при заведенном моторе;
  3. Усилие при повороте руля не поменялось? Значит узел полностью отключился.

Даже при нерабочем ЭУР вы можете продолжать движение, но делать это не рекомендуется. Водителю нужно время, чтобы отвыкнуть от управления автомобилем при помощи усилителя. Лучше сразу заняться диагностикой и определить, какому компоненту требуется ремонт или замена.

Иногда усилитель и спидометр перестают работать одновременно. Причиной такого дефекта является датчик скорости, который вышел из строя. Взяв электросхему, вы поймете, что эти три элемента связаны. Датчик момента подает данные на блок управления, он сравнивает их со скоростью и определяет усилие. Если причиной стал датчик скорости, то ремонт заключается в проверке проводки, которая ведет к этому элементу. Также стоит проверить провода, соединяющие датчик со спидометром и усилителем руля. Если в коммутации обрывов нет, то следует поменять датчик.

Низкое напряжение в сети автомобиля тоже может привести к отключению ЭУР. Неисправности следует искать в изоляции проводки. Если она повреждена, в сети будут появляться короткие замыкания. Также нарушения в изоляции приводят к неисправной работе генератора. Для устранения неисправности следует проверить проводку и генератор. В датчике момента присутствует множество контактов, которые при сильном загрязнении способствуют отключению ЭУР. В этом случае ремонт – это разбор агрегата и очистка контактов датчика момента.

Смотрите также

Непредсказуемая работа руля

Водитель едет по ровной дороге, положения руля не меняется, и вдруг машина поворачивает в сторону. Такое непредсказуемое поведение усилителя руля требует срочной диагностики, так как в самый неподходящий момент электроусилитель руля Лада Приора может отправить автомобиль на обочину или на встречную полосу. В такой ситуации движение следует прекратить и отключить усилитель. Для этого нам понадобиться извлечь предохранитель, который отвечает за подачу напряжения на усилитель.

Чтобы достать этот предохранитель, нужно выполнить следующие действия:

  1. У левой ноги водителя расположена крышка монтажного блока;
  2. Проворачиваем фиксаторы и отщелкиваем крепления;
  3. Блок, где расположен нужный предохранитель, вы найдете возле расширительного бачка;
  4. Смело достаем предохранитель F5 (50 A) – он отвечает за обеспечение цепи питания к ЭУР.

Причина такого поведения – неисправности в устройстве электроусилителя. Это может быть датчик момента, блок управления, засоренные контакты или механические повреждения. Диагностику рекомендуется выполнять у профессионалов, так как в гаражных условиях проверить блок управления у вас не получится, замена может быть осуществлена своими руками.

Усилители тормозных приводов

Для облегчения работы водителя при торможении, а также сокращения тормозного пути автомобиля в гидравлических тормозных приводах применяются усилители, использующие для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пневматический привод не нуждается в специальном усилителе – энергия сжатого воздуха позволяет создавать в тормозных механизмах моменты, достаточные для торможения автотранспортного средства любой массы и на любой скорости.

Усилители гидравлических тормозных приводов подразделяют на вакуумные и гидровакуумные. Если усилитель расположен между тормозной педалью и главным цилиндром, его называют вакуумным, если усилитель включен непосредственно в гидравлическую часть привода, его называют гидровакуумным.

Гидровакуумный усилитель тормозного привода

Гидровакуумный усилитель (рис. 1) состоит из трех основных частей: гидроцилиндра, вакуумной камеры и клапана управления. В цилиндре гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень с шариковым клапаном. Поршень связан с толкателем штифтом, который плотно прилегает к отверстию поршня, а с отверстием толкателя образует некоторый зазор.

В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину. В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.

Корпус вакуумной камеры состоит из двух штампованных чашек, связанных хомутами. Между чашками, поджимаемыми пружиной, соединенной через тарелку с толкателем поршня, зажаты края мембраны. Левая полость вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления, а правая полость за мембраной – с впускным трубопроводом двигателя. Клапан управления состоит из поршня и мембраны, зажатой между двумя частями корпуса клапана управления. Вакуумный и воздушный клапаны соединены стержнем, удерживаемым в нижнем положении пружиной. Воздушный фильтр клапана управления соединяется с внешней средой (атмосферой).

В исходном положении под воздействием пружины воздушный клапан, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном, закрыт. При этом правая полость вакуумной камеры, где создалось разрежение, сообщается через открытый вакуумный клапан с левой полостью. Мембрана вакуумной камеры находится в состоянии покоя.

Под действием силы, приложенной к тормозной педали, жидкость из главного цилиндра по трубопроводу поступает в гидроцилиндр усилителя и через открытый шариковый клапан поступает к колесным цилиндрам. При увеличении силы, действующей на педаль, давление жидкости возрастает, и поршень клапана управления вместе с мембраной и седлом вакуумного клапана поднимается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины мембраны. При этом седло прижимается к вакуумному клапану, вследствие чего полости мембраны усилителя разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего воздух из окружающей среды поступает из полости клапана управления в левую полость вакуумной камеры усилителя.

Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра. Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.

Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность усилия, прикладываемого к тормозной педали, и дополнительного усилия, развиваемого гидровакуумным усилителем. Отсутствие следящего механизма в усилителе привело бы к прогрессирующему возрастанию давления жидкости в приводе вплоть до полной остановки автомобиля даже при незначительном усилии на тормозную педаль.

Работа следящего устройства гидровакуумного усилителя заключается в следующем. При торможении автомобиля давление тормозной жидкости, действующее на поршень клапана управления снизу, и давление пружины клапана и воздуха сверху в какой-то момент находятся в равновесии. Мембрана клапана управления опускается вниз, воздушный клапан закрывается, и поступление воздуха в левую полость вакуумной камеры усилителя прекращается. Если водитель сильнее нажал на педаль, то под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень клапана управления поднимается, равновесие нарушится, воздушный клапан вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в левую полость вакуумной камеры. Давление на мембрану вакуумной камеры увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем гидроцилиндра усилителя, затем вновь наступает состояние равновесия.

При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение. Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.

При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе некоторое время поддерживается низкое давление, позволяющее выполнить одно-два торможения при неработающем двигателе. После этого эффективность торможения заметно снизится, что отразится в необходимости прикладывать существенное усилие к тормозной педали, поскольку при неработающем двигателе усилитель не работает.

Вакуумный усилитель тормозного привода

Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека. Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.

В корпусе вакуумного усилителя (рис. 2) размещается мембрана и поршень, обеспечивающий ее деформацию путем удлинения ее цилиндрической направляющей. В трубчатой части поршня располагается плоский клапан, взаимодействующий с двумя седлами – наружным и внутренним. Наружное седло принадлежит телу поршня и позволяет разобщать левую и правую полости усилителя. Внутреннее седло принадлежит плунжеру, связанному со штоком тормозной педали.

В расторможенном состоянии при отпущенной педали седло внутреннего клапана прижато к клапану, а между наружным седлом и клапаном имеется щель, соединяющая каналом левую и правую (от тормозной педали) полость, в результате чего в обеих полостях устанавливается одинаковое низкое давление.

При нажатии на педаль плунжер выбирает зазор, после чего продолжает движение влево вместе с поршнем и, толкая перед собой резиновый диск, вызывает срабатывание главного цилиндра. Одновременно происходит закрытие наружного клапана и открытие внутреннего клапана. Воздух через фильтр и канал поступает в правую полость усилителя. Перепад давлений между полостями создает силу, которая через пружину передается на шток главного цилиндра, суммируясь с силой, прикладываемой к этому штоку водителем через педаль, шток и плунжер. Давление воздуха в правой полости, определяющее силу, создаваемую усилителем, устанавливается в момент закрытия внутреннего клапана.

Недостатком данной конструкции усилителя является то, что он, будучи конструктивно связан с тормозной педалью, может располагаться только в двигательном отсеке, который в современных автомобилях (особенно легковых) недостаточно большой. Поэтому на легковых автомобилях применяют исполнительный механизм усилителя, состоящий из двух мембран, что позволяет уменьшить диаметр усилителя.

Как и в гидровакуумном, в вакуумном усилителе имеется запорный клапан, позволяющий некоторое время поддерживать разрежение в вакуумной камере после остановки двигателя и выполнять одно-два торможения. После израсходования этого запаса эффективность торможения будет зависеть только от физического усилия, оказываемого водителем на педаль тормоза.

Замена ЭУР

Итак, вам нужно заменить электроусилитель на Приора или просто проверить состояние его контактов. В любом случае, ремонт предполагает полное извлечение узла. Приготовьте необходимые инструменты:

  • Зубило и молоток.
  • Глубокая головка на 8 и 13.
  • Удлинитель и трещотка, в качестве альтернативы можно использовать вороток.

Сам усилитель своими руками снять довольно просто, но для того, чтобы добраться до его креплений и блока управления, вам понадобится снять немало деталей приборной панели: руль вместе с подушкой безопасности, кожух и замок зажигания. Когда эти компоненты демонтированы, можно начинать ремонт усилителя.

Пошаговая инструкция

  1. Берем «восьмую» головку, надеваем трещотку и снимаем контактную группу, как это показано на фотографии ниже;

Теперь можно подробно изучить контакты, и при необходимости произвести ремонт. Если же вы знаете, что из строя вышли основные компоненты (блок управления, мотор), то нужно провести замену. Установка нового устройства проходит в обратной последовательности. Ремонт своими руками завершен.

Усилители рулевого управления, в случае с легковыми автомобилями, повышают комфортабельность вождения, на грузовиках же без них и вовсе не обойтись, поскольку управлять авто без такого оборудования очень затруднительно. Изначально на машинах использовался усилитель гидравлического типа (ГУР), в котором основную работу выполняла жидкость, находящаяся под давлением.

ГУР получил достаточно широкое распространение и до сих пор используется как на легковушках, так и на специализированной технике. Но у этого типа усилителя рулевого управления появился конкурент, причем достаточно серьезный — электрический усилитель (аббр. ЭУР, ЭУРУ).

Основные составные части. Принцип работы ЭУР

Сначала рассмотрим принцип работы электроусилителя, поскольку у всех существующих видов он идентичен. Также в конструкции используются одни и те же составные части, но компоновка их может быть разной.

Итак, состоит электроусилитель из:

  • Исполнительного механизма;
  • Блока управления;
  • Следящих датчиков.

Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.

В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.

Блок управления

Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.

Датчики

Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.

Датчик крутящего момента на рулевом колесе

Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.

Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.

Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.

Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.

Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента

Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.

Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.

Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.

Как работает электроусилитель рулевого управления авто

Электроусилитель тормозов принцип работы

В свою очередь, датчики угла поворота руля и датчик крутящего момента считывают информацию и передают её на электронный блок управления. ЭБУ рассчитывает полученную информацию, сравнивает данные с другими датчиками и системами и как результат – рассчитывает усилие для электродвигателя, которое необходимо приложить для облегчения водителю повернуть рулевое колесо.

Электроусилитель тормозов принцип работы

Электродвигатель усилителя не остается в стороне. Получив команду от блока управления, он начинает воздействовать на рулевой вал или рулевую рейку (зависит от типа электроусилителя). Скорость отработки электромотора усилителя прямо пропорционально зависит от силы тока. Чем больше ток подается на электромотор, тем он быстрей вращает механизм, соответственно, чем меньше ток, тем медленней будет вращаться двигатель. Помимо основного принцип работы механизмов электроусилителя руля, так же выделяют ситуации, в которых механизм будет отрабатывать разные режимы (те или иные детали меняют настройки). Выделяют 5 основных ситуаций:

  • система поддерживает колеса в среднем, основном положении;
  • машина поворачивает на малой скорости;
  • механизм возвращает колеса в среднее положение из крайнего;
  • машина поворачивает на большой скорости;
  • иные варианты поворота автомобиля на обычной допустимой скорости.

Именно по этим режимам можно делать выводы о качестве работы электроусилителя, а так же его возможностях, комфорте и безопасности. Отработав всю цепочку, напоследок усилие поворота руля передается на рулевую рейку, рулевые тяги и на ведущие колеса для смены траектории автомобиля.

Виды и их особенности

Как отмечено, в устройстве ЭУР применяются одни и те же составные элементы, но с разной компоновкой. Все применяемые электрические усилители рулевого управления можно разделить на:

  • Встроенные в рулевую колонку;
  • Монтируемые на рулевой механизм;

Особенность первого типа заключается в том, что все составные части объединены в единую конструкцию, устанавливаемую на рулевой колонке. В таком механизме используется червячная силовая передача, воздействующая на вал рулевой колонки (червяк соединен с ротором электродвигателя, а шестерня, с которой он находится в зацеплении – на валу колонки, после торсиона). Такой тип ЭУР является самым дешевым и его можно встретить на автомобилях бюджетного сегмента.

ЭУР встроенный в рулевую колонку

Что касается усилителей, устанавливаемых на рулевой механизм, то у этих типов конструкция раздельная – датчики установлены на колонке, блок управления располагается где-то в салоне, а двигатель с редуктором расположен на рулевом механизме.

Причем существует несколько типов ЭУР с такой компоновкой:

  • С червячным редуктором;
  • Двухвальный;
  • Шарико-винтовой;

С червячным редуктором

Если рассмотреть общую концепцию ЭУР, установленного на рулевой колонке, и раздельного усилителя с червячным редуктором, то разница между ними сводится лишь к тому, что у второго варианта исполнительное устройство располагается возле рулевого механизма, хотя в нем все также используется червяк с шестерней (установленной на валу рулевой колонки).

Практическое описание установки электроусилителя

Электрический усилитель руля состоит из:

  • силового агрегата, который представляет собой электрическую машину синхронного типа;
  • управляющего контроллера;
  • рулевого вала;
  • блока управления;
  • механизма с рычагом и редуктором;
  • промежуточного вала карданного типа;
  • комплекта проводов, предназначенных для индивидуального усилителя;
  • диагностической колодки;
  • светодиода, который индуцирует исправность функционирования электроусилителя руля;
  • хомутов и различного рода крепёжных элементов.

Примечание. Во время приобретения электродвигателя, очень важно убедиться, что присутствуют все необходимые элементы комплектации.

Режимы работы

Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.

Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:

  • Парковка;
  • Движение на высокой скорости;
  • Подруливание;
  • Возврат колес в среднее положение.

Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.

А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.

Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах). Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.

Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.

Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».

Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.

Почему возникают неисправности в рулевом?

Основная причина — неудовлетворительное состояние дорог. Подвеска авто сглаживает основную массу ударов, приходящихся на колёса, но часть из них все же передаётся на узлы рулевого управления. Стоит отметить, что любители низкопрофильной резины рискуют значительно больше, нежели приверженцы использования стандартных колес — низкие шины не способны сгладить удары, и это существенно снижает срок службы как подвески, так и рулевой.

Но автовладельцы должны помнить, что даже при предельно аккуратной езде по идеально ровным дорогам все же придётся менять отдельные элементы рулевой. Срок их службы ограничен, а некоторые детали и вовсе относятся к расходным материалам.

Достоинства и недостатки

Как и в любом устройстве, у электроусилителя руля есть свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам ЭУР относятся:

  • Повышение экономичности авто. ЭУР «не забирает» мощность силовой установки, а также включается в работу только при поворотах руля;
  • Простота конструкции и меньшая металлоемкость;
  • Компактность;
  • Нет надобности в техническом обслуживании;
  • Бесшумность;
  • Возможность установки режима работы.

Благодаря этим преимуществам ЭУР и получил широкое распространение. Но и негативные стороны у усилителя руля этого типа тоже существенны. Из основных недостатков у него отмечается:

  • Меньшая информативность (по сравнению с ГУР);
  • Возможность сбоев в работе электронной части, что приводит к некорректной работе;
  • Все составные части практически не ремонтопригодны, а стоимость ремонта тех узлов, которые все же ему поддаются – очень высокая;
  • Невысокая мощность исполнительного механизма, из-за чего нет возможности применять ЭУР на ряде авто (внедорожниках, микроавтобусах, грузовиках);
  • Вероятность отключения ЭУР при перегреве электродвигателя (случается при движении в тяжелых условиях, когда усилитель работает непрерывно).

В общем, электроусилитель руля является достойным конкурентом ГУР, и используется он все чаще, хотя вряд ли когда-то сможет полностью его заменить.

Функциональная и техническая сводка электроусилителя руля

Электроусилитель руля с практической точки представляет собою элемент повышения удобства и эффективности управления автомобилем. Впервые был эффективно внедрен электроусилитель руля в 1990-ом году японским автомобильным концерном Тойота. И уже в первые годы своего практического применения электроусилитель руля доказал свою высокую степень практической эффективности по сравнению с гидроусилителем, в частности:

  • он способен функционировать даже при выключенном двигателе;
  • наблюдается существенное экономия ;
  • заметна лучшая управляемость, за счёт повышенной скорости быстродействия;
  • высокий уровень надёжности вождения;
  • высокая безопасность повседневного использования.

Ознакомимся теперь с основными техническими особенностями строения и функционирования электроусилителя руля:

  • устройство представлено одним целостным блоком;
  • располагается непосредственно под капотом;
  • представлено шестеренным насосом в сочетании с электродвигателем;

Примечание. Шестерённый насос в отличии от лопастного функционирует не за счёт топливного двигателя автомобиля, а благодаря собственному электронному мотору. Это в свою очередь позволяет существенным образом сэкономить на расходе бензина.

  • оснащён высокотехнологичным блоком управления;
  • в своём составе также содержит силовой цилиндр;
  • имеет резервуар жидкости и электронный клапан и т.п.

Отличие от ГУР

В целом работа электро- и практически сходна, однако, имеет несколько существенных различий. В частности, электроусилитель в своём составе дополнительно содержит электронную составляющая, которая представлена клапанным и электронным блоком. Эта система функционирует с практической точки зрения следующим образом:

  • встроенные датчики движения занимаются мониторингом скорости автомобиля, а также отслеживают его траекторию и исправность функционирования;
  • после сбора данные передаются на обработку в специализированный электронный блок управления;
  • после чего, искусственный интеллект системы автомобиля автоматически устанавливает необходимые параметры и уровень давления масла в главном цилиндре;
  • давление масла регулируется исключительно за счёт положения клапана, который может быть закрытым или открытым;
  • чем выше будет скорость движения автомобиля, тем более интенсивнее открываться клапан;
  • с ростом скорости будет параллельно возрастать тяжесть рулевого управления, что в свою очередь существенно увеличить степень стабильности в управлении автомобилем.

Примечание. Благодаря отсутствию затрат бензина для функционирования, использование электроусилителя является чрезвычайно выгодным шагом.

Основные практически недостатки электроусилителя

Те, кто ставил электроусилитель руля на ваз 2109, не учли следующее:

  • ниже мощность регулирования руля, что сказывается на его мягкости использования;
  • низкая генераторная способность электродвигателя;
  • электрогенератор в своём составе содержит недостаточно мощности;
  • подходит и может быть установлен только на легковые автомобили.

Примечание. Полностью не подходит для внедорожных и грузовых автомобилей.

  • главным недостатком является информативность реле, выраженная в недостаточной степени.

Главные преимущества электроусилителя руля сравнительно с гидроусилителем:

  • простота сборки, во многом обусловленная креативностью инженера;
  • длительный срок эксплуатации;
  • низкая стоимость, что в свою очередь положительно сказывается на финансах;
  • настройки регулируются легко и понятно, главное чтобы в них разобраться не нужно читать приложения по эксплуатации;
  • для запуска системы достаточно изменить систему электронного управления.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: