Эур что это такое в автомобиле
Устройство и принцип работы электроусилителя руля
Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения – облегчить рулевое управление. Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить передаточное отношение привода. Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками. Требования к комфорту и эргономике почти не предъявлялись, поэтому то, что для маневрирования водителю приходилось делать 5-6 оборотов огромным рулем от края до края, во внимание не принималось. В наши дни инженеры нашли более изящный выход — электроусилитель руля.
Этот механизм при помощи электромотора создает вспомогательное усилие на рулевом валу при его повороте. Появился он относительно недавно и постепенно начинает вытеснять своих предшественников – гидро- и электро-гидроусилитель.
Устройство и принцип действия электроусилителя руля
Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и управляющий блок. Дополнительно механизм может оснащаться датчиком скорости вращения руля. Устройство сервопривода на разных типах автомобилей различается (подробнее об этом ниже).
Главный датчик в электроусилителе руля – датчик крутящего момента. Выполнен он следующим образом: в разрез рулевого вала встроен торсион, на концы которого устанавливаются элементы датчика, принцип действия которого может быть оптическим или магнитным.
Принцип работы электроусилителя руля следующий. С поворотом руля торсион на валу закручивается тем сильнее, чем больше прилагаемое усилие. Величина приложенного усилия оценивается по взаимному расположению частей датчика. Измеренное значение передается в блок управления. Второй датчик измеряет угол поворота руля и также передает измерения в управляющий блок, куда дополнительно поступают данные о скорости движения машины (от ABS системы) и оборотах двигателя (от контроллера). А на основании всей полученной информации, электронный блок управления рассчитывает величину вспомогательного усилия, и подает на электромотор напряжение нужной величины и полярности. Через сервопривод электродвигатель перемещает рулевую рейку или вращает рулевой вал.
При движении с небольшой скоростью, например, на парковке, когда приходится быстро поворачивать колеса из одного крайнего положения в другое, электромотор работает с максимальной мощностью, и обеспечивается так называемый «легкий руль». И наоборот, когда машина едет по трассе с высокой скоростью, руль поворачивается на небольшие углы, поэтому вспомогательное усилие минимально, руль получается более «тяжелым». Вдобавок, электроусилитель руля способен увеличивать реактивное усилие, которое возникает при повороте колес, помогая им вернуться в среднее положение.
Нередко возникает необходимость в поддержании среднего положения колес, например, при сильных порывах бокового ветра или неодинаковом давлении в шинах, в подобных ситуациях блок управления обеспечивает постоянное корректирующее усилие. В программном обеспечении системы заложена и компенсация увода переднеприводной машины в сторону из-за разной длины валов привода колес.
Конструкция электроусилителя руля
Несмотря на общее устройство, конструктивно электроусилитель руля может быть выполнен различными способами в зависимости от того, на каком типе автомобилей он устанавливается.
На автомобилях малого класса ЭУР устанавливается на рулевую колонку. Они не нуждаются в большом усилии на руле, поэтому электромотор и механическая передача получаются компактными и помещаются в салоне авто под рулевым колесом. Там же размещаются и датчики. В результате устройство надежно защищено от пыли, грязи и высокой температуры, царящих в подкапотном пространстве, что наилучшим образом сказывается на сроке службы.
У машин среднего класса электроусилитель руля размещается на рулевой рейке, вспомогательное усилие на которую передается через шестерню.
Внедорожники и микроавтобусы, из-за большой массы, нуждаются в большом вспомогательном усилии, поэтому на них устанавливается электроусилитель руля параллельноосевой конструкции. Электродвигатель передает усилие при помощи зубчатоременной передачи и механизма «винт-гайка на циркулирующих шариках». Зубчатый ремень вращает гайку, а та, в свою очередь, через шарики перемещает рулевую рейку. Шарики циркулируют по резьбе и возвращаются по специальному каналу в гайке.
Независимо от варианта исполнения, электроусилитель руля устроен таким образом, что даже в случае его выхода из строя автомобиль останется управляемым, поскольку сохранится прямая связь рулевого вала с рейкой.
Преимущества ЭУР перед ГУР и ЭГУР
Водители автомобилей, на которых установлен гидро- и электро-гидроусилитель, вынуждены мириться с их многочисленными недостатками, а именно:
- держать колеса в крайнем положении можно не более пяти секунд, иначе происходит перегрев масла в системе и выход ГУР из строя;.
- необходимость в периодическом обслуживании (нужно контролировать уровень масла, менять его, следить за состоянием приводов, шлангов и насоса);.
- на работу ГУР расходуется часть мощности двигателя автомобиля;.
- устройство работает в одном режиме, независимо от условий движения;.
- снижение информативности руля на высоких скоростях (частично этот недостаток устранен за счет применения рулевой рейки с переменным передаточным отношением).
Достоинствами электроусилителя руля являются надежность, экономичность и компактность. Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще. Электроусилитель руля приводится в действие не от силового агрегата автомобиля, к тому же работает только при работе рулем, благодаря этому экономится от 0,4 до 0,8 литра горючего в зависимости от стиля езды и дорожных условий. Электроусилитель руля не требует обслуживания, однако, в случае поломки неисправные узлы меняются целиком, поэтому стоимость ремонта значительно возрастает.
Пожалуй, самым главным преимуществом электроусилителя руля, можно считать возможность изменять вспомогательное усилие в зависимости от условий передвижения автомобиля, благодаря чему, достигается более острое управление на высоких скоростях, и более легкое на малых. Кроме того, одна и та же модель может применяться на различных машинах, а все, что потребуется – изменить настройки электронного блока управления.
ZnanieAvto.ru
Устройство и принцип работы электроусилителя руля
Приветствую вас друзья на сайте ремонт авто своими руками. Со дня появления первого авто было разработано несколько систем рулевого управления.
Электроусилитель руля
Основной задачей разработчиков всегда было создание надежной системы, способной упростить вращение рулевого колеса, что бы поездки были максимально комфортными. Одним из таких узлов стал электроусилитель руля.
Назначение, преимущества и недостатки электроусилителя
ЭУР появился недавно, намного позже хорошо известного и проверенного временем гидроусилителя рулевого колеса. Его задача аналогична – облегчить вращение руля, но принцип действия уже другой.
Если в первом случае основную функцию несла специальная жидкость ГУР, то в здесь роль «помощника» берет на себя электрический привод.
С момента появления система все время совершенствовалась. При этом год за годом электроусилитель берет «бразды правления» в свои руки и постепенно вытесняет ГУР.
В чем же преимущества электроусилителя руля? Их несколько:
- Выставлять параметры рулевого управления намного проще;
- руль стал лучше реагировать на движения водителя;
- повысился уровень надежности. Это связано с тем, что работоспособность системы уже не зависит от объема и качества специальной жидкости;
- снизился расход топлива.
Казалось бы, какая может быть закономерность. Все просто. С появлением электрического привода энергии стало расходоваться меньше, соответственно «прожорливость» авто снизилась в среднем на 0,5 литра (из расчета на «сотню»).
Но, несмотря на свои качества, ЭУР имеет и ряд минусов:
- электрогенератор имеет ограниченную мощность, что отражается на работе всей системы. Как следствие, установка электопривода возможна только на легковых авто. Для грузовых машин или внедорожников такой тип усилителя не подойдет – он будет малоэффективен;
- низкая информативность рулевого колеса (объяснить это можно недостаточным обратным усилием). Справедливости ради, аналогичный недостаток имеет и «старший брат» — гидроусилитель руля.
С появлением электроусилителя у разработчиков появилась масса возможностей при разработке более современных систем, к примеру, автоматической парковки, системы курсовой устойчивости и так далее.
Электроусилитель руля-принцип работы и устройство
Сегодня есть два варианта работы электроусилителя:
- в первом случае электромотор воздействует на вал системы рулевого управления;
- во втором случае электромотор передает усилие на рулевую рейку.
Благодаря своей эффективности, вариант с передачей усилия на рулевую рейку обрел большую популярность и применяется чаще всего.
Так же в обиходе можно встретить другое название такой системы – электромеханический усилитель. Конструктивно он представляет собой усилитель руля, привод и две шестеренки.
Устройство электроусилителя руля, собирается из нескольких основных узлов в них входят – системы управления, передачи механического типа и электромотора.
Вся система находится в одном кожухе, что упрощает эксплуатацию и ремонт если вдруг возникнут какие либо нарушения в системе. В качестве основного механизма применяется электродвигатель асинхронного типа.
Задача механической передачи – передать крутящий момент от асинхронного мотора к рулевой рейке. При этом особенность электроусилителя, который имеет пару шестерен в том, что одна шестеренка передает вращение на рулевую рейку от руля, а вторая – от электрического привода.
Благодаря этому, поворот колес возможен, как от рулевого колеса, так и от приводного механизма. Друг другу они совершенно не мешают.
Конструктивно это возможно, благодаря наличию двух участков зубцов, один из которых играет роль приводного устройства.
Принцип работы электроусилителя руля, имеющего параллельный привод, немного отличается.
Здесь основную задачу берет на себя электромотор, который посредством ременной передачи и специального механизма на основе шариковой системы передает усилие на рулевую рейку.
Так же в эту систему входит несколько основных узлов – ЭБУ, датчики и исполнительный узел.
Управляющую роль берет на себя два устройства: первый датчик контролирует крутящий момент, а второй – угол поворота руля.
Одновременно с этим ЭУР обрабатывает информацию от системы ABS (точнее, от ее датчика) и устройства, фиксирующего число вращений коленвала.
Задача «мозга» автомобиля (ЭБУ) – собрать всю текущую информацию, обработать ее и дать соответствующую команду на управляющий орган системы (электродвигатель).
Основные режимы электроусилителя руля
Не секрет, что в процессе движения авто может быть несколько режимов. Каждый из них учитывается системой, и производится точная подстройка для более надежного и четкого управления. Выделим основные этапы:
1) Допустим руль поворачивается в самой обычной ситуации. Происходит следующее. Момент вращения передается от рулевого колеса машины к торсиону, расположенному на рулевой системе.
Все основные параметры измеряются своими датчиками. К примеру, поворот руля контролирует датчик угла поворота, закрутку торсиона – датчик момента вращения коленвала.
Полученные данные собираются и вместе с информацией по оборотам коленвала и скорости движения поступают к электронному блоку управления транспортного средства.
Задача «мозгового центра» — просчитать необходимый угол поворота, который должен совершить элеткродвигатель. Как только работа выполнена, посредством изменения силы тока подается команда и на сам мотор.
После чего вращающий момент предается на рулевую рейку, тяги и колеса авто. Получается, что для поворота машины объединяется два основных усилия – электрическое и механическое.
2) Поворот колес при минимальной скорости движения производится, как правило, во время парковки. Особенность таких действий – широкий диапазон поворота руля.
В этом случае электроника гарантирует максимальный момент вращения электродвигателя, что обеспечивает ощущение еще большей легкости. Благодаря этому вращение руля даже при движении накатом становится максимально простым.
3) Поворот авто при движении на больших скоростях требует большей жесткости руля. В противном случае эффективность управления может снизиться.
Это обеспечивается за счет минимального вращающего момента, то есть электропривод лишь слегка помогает, а основное усилие прикладывает уже водитель. Такое состояние часто носит название «тяжелого руля».
4) Возврат в среднее положение. Вполне логично, что после поворота система должна помочь вернуть колеса в прежнее положение.
Это достигается, благодаря особому реактивному усилию. При этом руль как бы сам собой возвращается в исходное положение.
Большой плюс системы – удерживание колес в среднем положении, что очень актуально в случае проезда серьезных препятствий или разной накачки шин. Задача системы заключается в следующем – скорректировать среднее положение и удерживать его в течение какого-то времени.
Программно в ЭУР забита компенсация «увода» в сторону авто с передним приводом при разной длине валов.
Особого внимания заслуживают современные системы, построенные на базе электроусилителя.
К примеру, система курсовой устойчивости способна сама рулить, без участия водителя, а парковочный автопилот делает всю работу по парковке машины (снова-таки, водитель за рулем может отдыхать). Но это уже другая история.
Описанные выше преимущества ЭУР перед ГУР и особенности работы системы, делают ее более перспективной. Возможно, уже через 10-20 лет легковых машин с гидроусилителем уже и не останется.
Что касается электроусилителя для тяжелых авто, то здесь разработчикам еще есть, над чем поработать. Удачной дороги и конечно же без поломок.
(4 голос, средний: 3,00 out of 5) Loading...
RemontAvtoVaz.ru
ГУР или ЭУР: определяем что лучше? - Все об автомобилях
На старых автомобилях типа Москвич или «копейка» рулевое управление не имело каких-либо вспомогательных приспособлений, позволяющих упростить усилия водителя, направленные на вращение рулевого колеса.
Эти времена остались в прошлом, и теперь каждый автомобиль, сходящий с контейнера, оснащён усилителем руля (электрическим (ЭУР) или гидравлическим (ГУР)).
Стоит разобраться что лучше: ГУР или ЭУР?
Исторические факты
В прежние времена работа водителя была сложной. Поворот руля требовал от человека немалых усилий. Если на легковом автомобиле это было ещё более-менее возможно, то в случае с грузовым транспортом такая проблема стояла достаточно остро.
Российские конструктора впервые оснастили системой гидравлического усилителя руля автомобиль ГАЗ «Чайка». Впоследствии такой системой стали оборудовать уже все обычные серийные автомобили «для народа».
Несколько позже был изобретён электрический аналог усилителя руля. Он должен был улучшить возможности транспортного средства и не иметь недостатков, которые были у ГУР. В настоящее время мнения водителей разделились. Одни считают, что электроусилитель оправдал надежды инженеров и является лучше ГУР. Другие по-прежнему считают, что гидравлическая система гораздо лучше ЭУР. Как же дело обстоит на самом деле? Какие конструкционные особенности ЭУР и ГУР и чем они отличаются? Будем разбираться.
Гидроусилитель руля и принцип его действия
Гидроусилитель руля представляет собой систему, которая состоит из трубопроводов низкого и высокого давления. Благодаря установленному насосу в них циркулирует особая жидкость. В целом алгоритм работы выглядит следующим образом:
- поршневой насос под высоким давлением подаёт жидкость (масло) в систему. В движение насос приводится с помощью ремня коленвала;
- масло подаётся на распределительный механизм, который связан с встроенным в рулевой вал торсионом. Когда руль не вращается, в гидроцилиндр масло не подаётся. Но с началом вращения рулевого колеса раскрываются масляные каналы, и жидкость поступает в гидроцилиндр. Важно отметить, что именно распределитель считается самой уязвимой частью ГУР, так как он довольно чувствителен к качеству масла;
- в полости гидроцилиндра происходит следующее: поступающее масло приводит в движение шток и поршень, которые, в свою очередь, передают его на передние колёса. В итоге получается, что масло передаёт энергию от поршневого насоса к гидроцилиндру;
- замыкается вся система с помощью соединительных шлангов. Благодаря этому масло постоянно циркулирует по шлангам высокого и низкого давления. По одним оно движется к гидроцилиндру, а по другим вновь возвращается в масляный бак.
Гидросистема является довольно сложной и капризной. Очень важно, чтобы была соблюдена полная герметичность, был качественный фильтр и необходимый объем масла.
Водителю непременно нужно следить за натяжением приводного ремня насоса, уровнем жидкости внутри системы и своевременно производить замену фильтра и масла.
Электроусилитель руля и принцип его действия
Электроусилитель руля представляет собой систему, в работе которой принимают участие: электродвигатель, датчик крутящего момента и блок управления. Сама система является довольно компактной и мощной по сравнению с ГУР. К тому же ЭУР анализирует скорость, с которой движется автомобиль и обороты его двигателя. Благодаря этому мощность электродвигателя на малых скоростях является максимальной, а на высоких, наоборот, минимальной. Алгоритм работы выглядит следующим образом:
- датчик при повороте рулевого колеса регистрирует данные о вращении торсионного вала;
- блок управления после получения и обработки сведений об оборотах двигателя и скорости движения автомобиля, запускает электродвигатель;
- электродвигатель максимально облегчает вращение руля в необходимую сторону.
Стоит отметить, что во многих автомобилях предусмотрено отсоединения блока ЭУР от датчика скорости. Для этого существует специальная кнопка. Такой факт позволяет усилителю работать максимально эффективно.
Преимущества и недостатки гидроусилителя
Можно выделить следующие преимущества ГУР:
- он обеспечивает комфортную работу водителя на любых скоростях движения;
- система выдерживает любые нагрузки, является достаточно мощной для того, чтобы эффективно работать на грузовиках и внедорожниках;
- производство гидравлических механизмов дешевле, чем изготовление ЭУР, и поэтому транспортные средства, оснащённые ГУР, стоят на порядок дешевле.
Среди недостатков гидравлики громоздкость системы, внимательность к ней при эксплуатации, своевременная диагностика и проведение профилактических мероприятий, а также её зависимость от двигателя, что приводит к определённой трате его мощности. К тому же система не сразу реагирует на действия водителя.
Преимущества и недостатки электроусилителя
Стоит отметить следующие преимущества электроусилителя:
- наличие нескольких режимов применения;
- экономичность;
- компактность;
- на работоспособность системы не влияют ни изнуряющая жара, ни сильные морозы;
- простота обслуживания;
- быстрота реакции на действия водителя.
Недостатком такого механизма можно считать плохую работу и неожиданный выход из строя при движении на плохих дорогах. ЭУР может перегреться и не работать, пока не остынет.
Мощность у такого типа усилителя руля недостаточная для установки его на грузовики и внедорожники. Поломка устройства грозит вылиться в дорогостоящий ремонт или полную замену механизма.
Сравнительный анализ ГУР и ЭУР
Конечно же, каждый водитель имеет свои предпочтения как в марке автомобиля, так и в типе рулевого управления. Если сравнивать две системы, то ГУР представляет собой более простое устройство, которое не зависит от электронного управления. Оно не имеет программных сбоев и не перегревается на просёлочной дороге.
Однако подобная система требует приобретения расходных материалов и их периодической замены: масло, фильтр, шланги и прокладки. Связано это с тем, что многочисленные соединения и уплотнения подвержены высоким нагрузкам, вследствие которых изнашиваются. Важно своевременно производить диагностику состояния системы ГУР и проводить профилактические действия для поддержания её работоспособности.
Устройство электроусилителя руля Электроусилители не нуждаются в расходных материалах, не имею соединений, способных вывести систему из строя. Это делает такие устройства более прогрессивными и надёжными.
Если говорить об удобстве управления, то гидравлика обеспечивает лучшую обратную связь и на крутых виражах чувствовать пределы возможностей транспорта. ГУР не реагирует на удары и вибрации на плохой дороге.
ЭУР же требует установки специального демпфера, способного гасить колебания. Вибрации и ударные нагрузки делаются электросистему уязвимой и могут привести к уменьшению срока её службы.
В отношении надёжности и эффективности гидравлическая система не способна выдерживать длительную эксплуатацию в предельных режимах. В крайнем положении руль не должен находиться более 10–15 секунд. В противном случае узел перегреется и отключиться. Для его перезапуска понадобиться время. Также использование гидравлики подразумевает некоторую потерю мощности двигателя.
ЭУР создают лишь дополнительную нагрузку на генератор и не отбирают у мотора мощность и не тратят при этом дополнительное топливо. Абсолютно спокойно система реагирует и на длительную работу в крайнем положении руля. Отключается электродвигатель только при езде по бездорожью, вязкому снегу и ухабам.
Преимуществом ЭУР также можно назвать наличие нескольких режимов работы:
- нормальный;
- комфортабельный;
- трековый;
- спортивный.
Настройки довольно легко менять на ходу. Для этого достаточно нажать на специальную кнопку и выбрать нужный режим.
Если говорить о применении усилителей рулевого управления, то ГУР может быть установлен практически на любой автомобиль. А вот ЭУР обладает ограниченным крутящим моментом и его нельзя устанавливать на грузовой транспорт, внедорожники и крупные представительские лимузины.
На внедорожники не рекомендуется устанавливать ЭУР Подводя итог, стоит отметить, что ЭУР был создан для того, чтобы устранить недостатки ГУРа, хотя эта система не является однозначно более качественной и эффективной. У неё также имеются свои недостатки, основным из которых является невозможность применения ЭУР на внедорожниках и грузовиках.
CarExtra.ru
