Отличия гидроусилителя руля, от электроусилителя?

Автопроизводители делают всё, чтобы езда на автомобиле доставляла комфорт и удовольствие. Это касается буквально всего в машине, в том числе и рулевого управления. Руль должен поворачиваться легко, без усилий, а не с трудом, как это было в прежние времена на старых транспортных средствах.

В настоящее время сложно себе представить автомобиль без усилителя руля, то есть специального устройства, который помогает поворачивать колёса машины. Многие знают, что такие усилители бывают двух видов: гидравлические, то есть приводимые в действие гидравликой (ГУР), и электрические, работающие с помощью электродвижка (ЭУР). Давайте разберемся в чем разница между гидроусилителем или электроусилителем руля?

Принцип работы ГУР

Гидравлические усилители вращения рулевой колонки появились ещё в прошлом веке и поначалу устанавливались только на грузовики. Это понятно. Управлять многотонной машиной гораздо сложнее, чем легковой. Однако, автопроизводители со временем стали применять ГУР в том числе на легковых машинах, тем самым повышая их привлекательность по сравнению с другими марками. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60% новых машин.

Гидроусилитель руля — это достаточно сложный механизм, состоящий из нескольких элементов: — насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя; — бачок для гидравлической жидкости; — поршень, установленный в рулевой рейке; — гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.

Все эти элементы соединяются между собой металлическими трубками, в которых находится гидравлическая жидкость. Её задача – передавать давление, создаваемое насосом, поршню, который затем толкает вал рейки и таким способом помогает поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает следующим образом.

После того, как запускается двигателя автомобиля, насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока водитель не поворачивает руль, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок. При попытке повернуть баранку автомобиля распределитель открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.

Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса. Таким образом существенно уменьшается величина усилия, которая необходима водителю для поворота руля.

Если руль машины повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.

Принцип работы ЭУР

Электроусилители руля были внедрены позже, чем гидравлические, и стали массово применяться только после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок мира.

Оба этих механизма выполняют одну и ту же функцию — облегчают автовладельцу рулевое управление автомобилем. Однако разница между ними заключается в том, что ЭУР перемещает вал рейки с помощью специального электродвигателя, а ГУР с помощью насоса и гидравлической жидкости.

При этом движок в электрическом усилителе руля управляется отдельным электронным блоком (ЭБУ). Принцип работы следующий:

После запуска двигателя на блок управления подаётся напряжение, но ЭУР в это время ещё не действует. После малейшего поворота руля, это движение улавливает специальный датчик, который передаёт импульс ЭБУ. По сигналу датчика контроллер даёт команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

ГУР имеет ряд достоинств, благодаря которым он в своё время получил широкое распространение на автомобильном рынке. Вот самые главные:

— более низкая себестоимость производства, которая в свою очередь влияет на конечную цену нового автомобиля; — благодаря использованию ГУР можно получить большую мощность, которая необходима при эксплуатации тяжелых грузовиков и микроавтобусов; — надёжная конструкция гидроусилителя, которая проверена годами применения.

Тем не менее ГУР обладает и недостатками. Основной из них — это необходимость контроля уровня жидкости в системе и периодичность обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.

Среди других минусов, которые менее существенны, это небольшое увеличение расхода топлива за счёт того, что насос гидроусилителя работает постоянно, пока включен двигатель.

Достоинства и недостатки электроусилителя руля

В сравнении с ГУР электрический усилитель имеет ряд преимуществ:

— такая система, включающая электродвигатель и блок управления с датчиком, не нуждаются в регулярных осмотрах и обслуживании; — меньшие габариты механизма, то есть не занимает много места; — ЭУР не потребляет электроэнергию без необходимости и, выходит, не расходует дополнительное топливо.

Электроусилитель руля также имеет и другие достоинства, например, касающиеся изменения настроек его работы в зависимости от условий езды. Кроме того, ЭУР используется в современных автомобилях премиум-класса, потому что может управляться бортовым компьютером.

Главный недостаток электрического усилителя — это его высокая цена. Чем больше стоимость механизма и его элементов, тем дороже обойдется ремонт. Часто вышедший из строя ЭУР приходится полностью менять. Кроме того, электрический усилитель имеет меньшую мощность, а это осложняет его использование для грузовиков и тяжелых транспортных средств.

Какой усилитель руля лучше?

Опыт показывает, что оба усилителя достаточно надёжны в эксплуатации. Хотя поломки происходят и с тем, и с другим. При выборе между ГУР или ЭУР необходимо рассматривать каждую ситуацию отдельно: какой автомобиль, каким бюджетом обладает водитель и тд. Решать вам, а характеристики каждого приведены выше.

Стоит только отметить, что электроусилители руля постоянно совершенствуются и вытесняют гидравлику с рынка благодаря более современной и простой конструкции. Возможно со временем их стоимость будет снижена, а мощность возрастет.

Tagged ,

Почти на все современные автомобили, в частности иномарки, устанавливаются усилители рулевого управления. Сегодня, существуют два вида усилителей: электрический и гидравлический, и у каждого из них, есть свои плюсы и минусы.

Давайте разберемся, в чем же главные отличия гидроусилителя и электроусилителя руля. Чем они отличаются, и что из них более надежное. Начнем с самого распространенного вида – ГУР

, то есть .

Гидроусилитель руля (ГУР).

В работе ГУР, используется масло ATF, которое применяется и в автоматических коробках передач. Работает гидроусилитель так: под большим давлением насос качает масло в распределитель. Задача этого распределителя состоит из отслеживания и дозирования усилий на рулевом колесе. Вместе с ним, работает установленный на рулевом валу торсион.

Итак, какие же плюсы у гидроусилителя руля?

Первое преимущество состоит в том, что ГУР – это отличная обратная связь с дорогой.

Второе достоинство данного устройства, это комфорт. Ведь всем известно, что автомобилем, с установленным в нем гидроусилителем, намного легче управлять. Какой бы не была скорость.

Третье, больше относится к современным усилителям. В них устанавливают электрические насосы, в которых уже нет ременной передачи.

Но ничего, в этом мире, нет идеального, и у гидроусилителя руля есть свои недостатки.

Один из главным минусов ГУРа в том, что он требует очень аккуратного обращения зимой

. И если случилось непредвиденное — устройство потекло, нужно немедленно устранить неисправность, так как автомобиль, при такой поломке, использовать уже нельзя. В противном случае, может сломаться и насос, который нагревает масло. Поэтому, сразу же отправляйтесь в автомобильный сервис, если такое произошло.

Следующий недостаток, это необходимость замены масла через определенное количество километров.

Если ваш ГУР ременного типа, это увеличивает расход топлива, так как он создает дополнительную нагрузку на двигатель.

Габариты – еще один недостаток. Из-за своей конструкции, ГУР занимает внушительное место под капотом.

Также, к недостаткам гидроусилителя можно отнести сложность и дороговизну ремонта и обслуживания.

Сравнение ГУР и ЭУР

Пытаясь разобраться, электроусилитель или гидроусилитель стоит использовать, необходимо сравнить их, чтобы понять, в чем их кардинальные отличия. Так, ГУР представляет собой очень громоздкое и массивное устройство. Что касается ЭУР, то он имеет компактные размеры и легко устанавливается. Из-за сложного устройства ГУР с его ремонтом часто возникают сложности. К примеру, чтобы заменить ремень, для начала необходимо до него добраться. А для этого нужно снять шкив ГУР.

ГУР отличается тем, что работает в постоянном режиме. Из-за этого он достаточно быстро изнашивается. С ЭУР такой проблемы нет. Он включается только в нужный момент.

Еще одно отличие гидроусилителя от электроусилителя руля заключается в том, что ГУР требует регулярного обслуживания. В нем необходимо периодически менять жидкость. Также следует менять износившиеся сальники на новые, чтобы восстановить герметичность системы. В ЭУР расходников нет, поэтому и их замена не требуется. Это исключает проблемы с обслуживанием усилителя.

Также важно помнить, что если на автомобиле установлен гидроусилитель руля, то рулевое колесо нельзя слишком долго задерживать в крайнем положении. Продолжительность такого состояния не должна быть больше пяти секунд. В противном случае есть риск возникновения проблем. С ЭУР они исключены.

Электроусилитель руля (ЭУР).

Теперь, переходим к ЭУР, то есть к электроусилителю руля. Работает он с использованием электрического тока, что и так понятно из его названия.

По сравнению с гидроусилителем, здесь нет никаких жидкостей, за уровнем которых, пришлось бы следить. ЭУР не работает постоянно, а только при поворотах. Он издает меньше шума, и всю работу контролируют датчики.

В первую очередь, к плюсам электроусилителя нужно отнести его отличную связь с дорогой.

У ЭУР существует два режима использования: городской, и для трассы. Легче управлять автомобилем в городском режиме. Если устройство работало в режиме скоростной трассы, то уже на пятидесяти километрах, оно автоматически переключится обратно,

Важное достоинство ЭУР над гидроусилителем в том, что в нем не используются жидкости, что позволяет вовсе не обслуживать его.

Так как в электроусилителе нет ременных конструкций, и питается он за счет генератора, то это не создает на двигатель дополнительных нагрузок.

Данное устройство занимает меньше пространства под капотом. Ведь электроусилитель – устройство намного проще, чем ГУР.

Ремонт ЭУР хоть и дорогой, но не такой уж сложный. Да и если произошла поломка, продолжать свой путь можно, руль, правда, станет чуть тяжелее. Но это не помешает спокойно добраться до места назначения, и не спеша отправится в автомастерскую.

Что насчет минусов, то он один. Так как в питании ЭУР используется электричество, то для автомобиля требуется более мощный генератор.

Итак, мы разобрали основные отличия, а также плюсы и минусы гидроусилителя и электроусилителя руля. Думаю, выбор очевиден. Со временем, ЭУР будет постепенно вытеснять своего конкурента, что, в принципе, справедливо.

Сейчас практически не найти машину которая не оснащена тем или иным усилителем руля. Однако сейчас есть два больших класса, это гидравлическая система если сокращенно, то — «ГУР» и электрическая система – «ЭУР». Они могут одинаково устанавливаться на одну и ту же модель! Но какая из лучше? Какие есть преимущества одной перед другой? И что же выбрать, чтобы ходила очень долго и не ломалась. Будем сегодня разбираться. Плюс видео версия и голосование в конце, так что будет интересно …

В этой статье я не буду подробно рассказывать, как работает та или иная система, все же у меня уже уйма статей про это. МЫ с вами подумаем, какой вариант на данный момент проще, лучше, точнее и долговечнее.

Какой вариант лучше? Гидравлический или электрический усилитель руля?

Обе технологии прекрасно справляются со своими задачами. Однако гидроусилитель больше подходит для крупных автомобилей, требующих серьезных усилий в управлении. А электроусилитель идеален для средних и малых авто, которые не имеют такой массы чтобы применять к ним серьезную гидротехнологию. К тому же электроусилитель дешевле и менее габаритный! Экономия горючего в данном случае выходит на первое место.

Специалисты утверждают, что у системы усиления нет особых недостатков. Хотя каждый водитель должен учитывать один нюанс – если выкрутить рулевое колесо до упора, то электроусилитель может сгореть. Поэтому следует аккуратно управлять машиной, не допуская экстремальных ситуаций и действий. Гидроусилитель не имеет таких особенностей.

Некоторые водители задают вопросы о возможности до установки системы. Как правило она ставится непосредственно на заводе производящем автомобили.Но в кустарных условиях реализовать дополнительную опцию не получится.

Нужно ли покупать машину с гидро – или электроусилителем руля? Бесспорно, да! Профессиональные автомобилисты не рекомендуют даже смотреть в сторону моделей, которые не оснащены подобными удобствами.

ГУР (гидравлическая система)

Именно с этого варианта стоит начать, потому как, она первая появилась на автомобилях и до сих пор не потеряла актуальности.

Принцип работы

: Очень прост, здесь основным рабочим телом является специальная жидкость зачастую это которая заливается в . Сама рулевая рейка представляет из себя полый цилиндр, в который ходит поршень, присоединенный к рулевому валу (если утрировать очень похоже на аптечный шприц). Специальный насос нагнетает давление масла в одну или другую сторону, и этот поршень начинает отклоняться в ту или другую сторону, соответственно помогая вам крутить руль. Масла в системе примерно около 0,5 – 1 литра, его нагнетает гоняет насос, который приводится в движение от коленчатого вала двигателя, то есть они соединены ременной передачей. Конечно же в системе присутствуют металлические и резиновые трубки, по которым собственно и качается рабочая жидкость.

Из-за жесткого соединения мощность мотора снижается, потому как часть просто съедается насосом!

Пару слов про ЭГУР

. Поэтому сейчас начинают появляться электрические гидроусилители руля. Что это значит? Отличий мало, но они существенные — здесь вместо ременного насоса используется электрический двигатель, то есть банально подается электричество и он качает масло в системе. Таким образом, отбирая намного меньше мощности и экономя до 0,5 – 0,7 литра на 100 км. НУ что же теперь пришло подумать над плюсами и минусами этого устройства

Плюсы ГУРА

Управляемость. Водитель имеет хорошую обратную связь с дорогой, по точности реагирования и отклику именно ГУР стоит на первом месте
Большие усилия. Такие усилители ставятся на многие ТЯЖЕЛЫЕ грузовые автомобили, все электро системы пока до этого не совсем адаптированы

Комфортно управлять, как при низкой, так и при высокой скорости движения
Сейчас появились устройства нового поколения, с электрическими насосами, которые не используют ременную передачу и экономят топливо
Нет сложных электронных датчиков, можно назвать эту систему аналоговой (исключение ЭГУР)
Надежность на достаточно высоком уровне, если следить и вовремя менять , то может проходить очень долго

В целом претензий на эту систему не так и много, работает она до сих пор стабильно, точно и что немаловажно может «крутить» тяжелые рейки грузовиков. Однако отрицательных моментов также хватает

Минусы ГУРА

Занимает довольно много места под капотом (трубки, насос, сама рейка) все это довольно таки громоздко
Имеет специальное масло, которое нужно менять через определенное количество километров, иначе возможна поломка. Потому как сальники могут быстрее изнашиваться

Если модель старая (ременная), то увеличивает расход топлива, до 10% (если сравнить с оппонентом). Потому что дополнительно создает нагрузку на двигатель (давление нагнетается благодаря, ременной передачи, которая идет от коленчатого вала, соответственно часть энергии двигателя расходуется на гидроусилитель). Даже на холостых оборотах

При низких температурах, нужно использовать аккуратнее, желательно его прогревать
Если потек, масло вытекло, то эксплуатировать автомобиль нельзя! Или очень ограниченный километраж. Иначе может сломаться сам насос, который нагнетает масло
Ремонт иногда, очень дорогой. Хотя делают практически все СТО, ничего особо сложного здесь нет

Как видите минусы этой системы также существенные, особенно отбор мощности и расход топлива. Ведь если у вас стоит малообъемный мотор – он и так «дохлый», а тут еще и гидроусилитель отбирает.

Конструкционные особенности гидро- и электроусилителя

Гидроусилитель руля — замкнутая система, работающая за счет циркулирующей в ней жидкости. В конструкцию входит насос, бачок и соединительные шланги. Система работает благодаря действию поршневого насоса, который приводится в движение от коленчатого вала авто. В результате создается высокое давление, которое посредством жидкости (масло) передает усилие на распределительный механизм. Последний представляет собой торсион, встроенный в рулевой вал. Как только начинает вращаться руль, в системе открываются масляные каналы, шток насоса приходит в движение и создается усилие, которое через сложную систему рычагов передается на колеса.
Электроусилитель, благодаря присутствию датчика, начинает работать при малейшем повороте руля. При этом на электромотор подается напряжение разной полярности, в зависимости от направления поворота (вправо или влево). Задача второго датчика – регулировка силы тока в зависимости от прикладываемого к рулю усилия, что помогает избежать аварийных ситуаций. При медленных поворотах электромотор почти «спит», однако при резких движениях немедленно включается, помогая водителю более эффективно справляться с управлением.

ЭУР (электроусилитель руля)

Он создавался как более совершенная и более простая система (и совершенствуется до сих пор). Разновидностей у него масса, почитайте хотя бы .

Принцип работы

: Опять же в двух словах – все просто берется электрический двигатель, подсоединяется к валу (на котором есть специальные борозды, либо винт, либо просто шлицы) и этот электромотор толкает вправо или влево этот вал.

Разница электрических усилителей лишь только в том, что электромотор может крепится в разные части рулевого механизма:

На рулевую колонку
На сам вал рейки (использую шлицевое соединение)
Параллельно валу рулевой колонки (двух вальные системы)
Используя шариковую гайку

Спросите почему так много различных механизмов — да все потому что пока не добились нормального усилия и точности «рулежки» как у оппонента. Хотя последний тип с шариковой гайкой, очень сильно приблизился к этому.

Конечно же у ЭУРА нет никакой жидкости, нет шлангов и трубок, нет насоса – он очень компактный, что зачастую позволяет его крепить даже на рулевой колонке.

Однако отрицательной стороной здесь является наличие различных датчиков и прочей электроники, однако все по порядку

Положительные моменты электроусилителя

Водитель имеет достаточное усилие и контакт с дорогой
Имеет два положения. Город и трасса. В режиме «город» руль легче, что способствует комфортному вождению. В режиме «трасса» — отключается уже при 40 – 60 км/ч, что сделано специально, при высокой скорости усилитель не нужен. Поэтому обратная связь увеличена.
Экономия топлива. Нет дополнительной нагрузки на двигатель, потому что не имеет ременных передач, питается от генератора (аккумулятора) электричеством. Если автомобиль стоит на месте и руль не поворачивается – не работает. Активируется только при повороте. Позволяет экономить до 10% топлива
Под капотом и в салоне занимает мало места. Так как технически устроен проще (и компактнее), чем ГУР

Не имеет жидкости, а соответственно, является практически не обслуживаемым
Имеет большой температурный диапазон использования. Например, в зимний период греть его не нужно. Даже несколько секунд
Если сломался то можно свободно перемещаться, только вот руль станет тяжелее, по крайней мере, вы всегда доедите до СТО
Многие электронные системы автопилота (автопарковки), работают только с ЭУР
НА данный момент – НАДЕЖЕН, не уступает по качеству исполнения гидроусилителю

Как видите положительных моментов реально много, некоторые и не знаю что у них есть электроусилитель пока он не накроется в 150 – 200 000 км, ведь под капотом никаких баночек и прочих частей просто нет. Мне нравится что в последнее время, его достаточно точно настраивают, то есть он начинает быть похожем по точности «рулежки» именно на своего оппонента. Однако ему до него пока далеко, все же здесь минусов также очень много

Отрицательные моменты ЭУРА

Ремонт дорогой, сложно диагностируемый. Обычные СТО зачастую просто не знают, что сломалось, бывают банально окислы на контактах и такой усилитель уже глючит. Нужно специальные диагностические приспособления чтобы прочитать ошибки. Также блоки здесь зачастую не ремонтируются, а меняются в сборе. Если накрылся мотор, зачастую он литой либо с рулевой рейкой, либо с колонкой, их меняют вместе. А ЭТО ДОРОГО!

Если под защитные кожухи попала влага, может глючить
Так как использует электричество, требуется установка более мощного генератора и сложной проводки
Первые модели иногда «глючили» поворачивали не туда куда нужно, работали не внятно. Правда, это встречалось только на наших ВАЗ

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Электроусилитель руля (EPS) – это ещё одна технология усиления руля. Основная причина, по которой мировые автопроизводители её используют – топливная экономичность. Для помощи водителю EPS использует электродвигатель, в отличие от традиционных систем, которые воздействуют гидравлическим давлением, создаваемым насосом, приводимым в движение двигателем транспортного средства. Этот насос постоянно работает независимо от того, поворачивается руль или нет. Это постоянно увеличивает нагрузку на двигатель, что отрицательно влияет на расход топлива.

При переходе на электродвигатель нагрузка на двигатель уменьшается только в тех случаях, когда рулевое колесо поворачивается в одну или другую сторону, что приводит к лучшей экономии топлива. Электродвигатель, который установлен на рулевой колонке или на рулевом механизме (в настоящее время обычно используется реечный механизм), подаёт крутящий момент на рулевую колонку, помогая водителю повернуть рулевое колесо. Датчики определяют положение рулевого колеса и любые сигналы, поступающие от водителя, – когда он поворачивает руль, чтобы изменить направление движения авто. Модуль управления через электродвигатель подаёт вспомогательный крутящий момент. Если водитель просто удерживает колесо неподвижно, в положении для движения по прямой, система не оказывает никакой помощи.

EPS не только предлагает преимущество в улучшении экономии топлива, но также имеет несколько других особенностей. Будучи электронным и настраиваемым компьютером, система EPS может быть запрограммирована для многих различных ситуаций.

Инженеры теперь могут программировать переменную помощь в различных режимах. Например, при парковке максимальная помощь обеспечивает более лёгкое маневрирование в и из парковочных мест, но при более высоких скоростях на дороге помощь в рулевом управлении уменьшается, чтобы повысить устойчивость автомобиля. С небольшим сопротивлением, встроенным в рулевое управление на высоких скоростях на открытой дороге, автомобиль с меньшей вероятностью будет нестабилен из-за чрезмерного участия водителя.

Электроусилитель руля с каждым годом появляется всё в большем количестве автомобилей. Эти системы можно найти на самых разных транспортных средствах – от грузовиков до небольших автомобилей. У электроусилителя рулевого управления большое будущее, так как автономные и активные системы безопасности разрабатываются для того, чтобы управлять автомобилем при минимальном вмешательстве пользователя.

Диагностика электроусилителей требует понимания напряжения, тока и нагрузки. Кроме того, технический специалист должен понимать, как работают модули и датчики, чтобы определить уровень помощи.

Устройство электроусилителя

Мотор

В большинстве систем электроусилителя рулевого управления используется трёхфазный электродвигатель, работающий от постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией. Двигатель бесщёточный и имеет рабочий диапазон напряжений от 9 до 16 вольт. Трёхфазные двигатели обеспечивают более быстрое и точное применение крутящего момента при низких оборотах.

В двигателе используется датчик вращения, который определяет его положение. В некоторых системах, если модуль заменён, необходимо проверить концевые упоры (ограничители), чтобы двигатель не сдвигал стойку за пределы максимального угла поворота. Такой сервис может быть дополнительным этапом калибровки датчика угла поворота руля. Двигатель может быть подключён к рулевой рейке или колонке. Сегодня всё больше автомобилей используют двигатели, которые установлены на основании рулевого механизма или на противоположном конце стойки.

Модуль

Модуль электроусилителя руля – это больше, чем просто печатная плата и разъёмы в алюминиевой коробке. Модуль содержит драйверы, генераторы сигналов и MOSFET-переключатели, которые питают и контролируют электродвигатель. Модуль также содержит схему контроля тока, которая измеряет усилители, используемые двигателем, а также монитор тока и другие входы для определения температуры двигателя с использованием алгоритма, учитывая даже температуру окружающей среды.

Если система обнаруживает состояние, которое может привести к перегреву двигателя, модуль уменьшит количество тока, идущего к нему. Система может перейти в отказоустойчивый режим, сгенерировать код неисправности и предупредить водителя сигнальной лампочкой или сообщением.

Сенсорные датчики

Для систем рулевого управления с электроусилителем основную информацию передаёт измерение угла поворота рулевого колеса и скорости поворота. Диагностический прибор обычно отображает эту информацию в градусах. Датчик угла поворота рулевого колеса (SAS) обычно является частью группы датчиков в рулевой колонке. В блоке датчиков всегда будет более одного датчика положения рулевого управления. Некоторые кластеры датчиков имеют три датчика для подтверждения данных. Некоторые кластеры SAS и сенсорные модули подключены к шине локальной сети контроллера (CAN). Модуль SAS или кластер может быть подключён непосредственно к модулю ABS/ESC на шине CAN, или может быть частью общей сети CAN в цепи, которая соединяет различные модули в автомобиле.

Датчик крутящего момента рулевого колеса измеряет усилие, прилагаемое водителем, и обеспечивает чувствительное управление опорой электроусилителя. Он выполняет ту же функцию, что и золотниковый клапан в гидравлической системе рулевого управления.

Сенсорный датчик

ИТОГ

Как мне кажется, прогресс неумолимо стремится к электрическим вариантам усилителя, это неизбежно. Хотя бы потому что все современные системы, такие как «подруливание» и удержание машины в полосе, автопарковка, да и прочие автопилоты не могут работать с гидравлическим вариантом, в нем просто нет электрического двигателя которым они могут управлять! Также ЭУР более экономичен, топливо расходуется меньше, что очень важно для экологии. Надежность его такая же, то есть и тот и другой вариант могут ходить долго. Именно поэтому сейчас многие производители, не только Европейские, но и Японские и Корейские переходят именно на электро агрегаты на легковых авто.

Современному водителю трудно представить, что еще несколько десятилетий назад транспортные средства не были оборудованы усилителями руля. Данное оборудование начали массово устанавливать на легковые машины только в 1952 году. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа систем, снижающих управляющее усилие: гидроусилители (ГУР) и электроусилители (ЭУР), однако мало кто знает, чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля.

ГУР и ЭУР выполняют одни и те же задачи, а именно:

делают процесс управления транспортным средством легким и комфортным,
снижают силу ударов, которые передаются на рулевое колесо в процессе езды по плохому дорожному покрытию,
повышают уровень активной безопасности машины.

Как работает ГУР

ГУР – это сложный и хорошо продуманный механизм. Для того чтобы понять принцип его работы, нужно разобраться в следующих вопросах: какие элементы входят в его состав и как они работают.

Насос, соединенный с бачком для масла. Его задача заключается в создании и поддержании определенного давления в системе.
Регулятор (распределитель) давления, заставляющий масло поступать в тот или иной отдел силового гидроцилиндра.
Силовой гидроцилиндр, вращающий шток поршня под действием давления масла.
Масляные магистрали, по которым непрерывно циркулирует жидкость.

Все время, пока транспортное средство едет по прямой дороге, жидкость гидроусилителя находится в резервуаре, который соединен с насосом. После того как водитель начинает вращать рулевое колесо, насос перекачивает жидкость в гидроцилиндр, который под действием возрастающего давления перемещает поршень, существенно уменьшая величину усилия, необходимого для поворота руля.

Электроусилитель руля

Когда водитель проворачивает рулевое колесо, срабатывает специальный датчик. В зависимости от того, в какую сторону был повернут руль, датчик подает ток определенной полярности на электродвигатель, который в зависимости от полярности помогает вращать руль в том или ином направлении.

Также датчик учитывает усилие, приложенное водителем к рулевому колесу и регулирует мощность тока, подаваемого на электродвигатель. Таким образом, если водитель медленно поворачивает руль, например, входя в затяжной поворот, помощь электромотора невелика.

Когда же руль поворачивается быстро, то электродвигатель помогает более эффективно. Также в системе электроусилителя есть датчик скорости, который также регулирует мощность подаваемого тока, чтобы избежать аварийных ситуаций.

Как работает ЭУР

Для работы электроусилителя необходимо слаженное взаимодействие целого ряда механизмов, функционирующих под контролем ЭБУ и двух измерительных преобразователей (датчиков), фиксирующих углы поворотов и величину крутящего момента двигателя. Во время вращения руля информация о величине крутящего усилия фиксируется и обрабатывается датчиком, который посылает ее на электронный блок управления. В свою очередь ЭБУ, исходя из полученных данных, рассчитывает величину тока, которая будет подаваться на электрический мотор для обеспечения легкого и комфортного вращения рулевого колеса.

Плюсы и минусы электрических и гидравлических рулевых усилителей

Положительные качества ГУР.

Главное достоинство гидравлических усилителей руля – это их относительно невысокая стоимость. Именно благодаря этому фактору данными механизмами чаще всего оснащены недорогие бюджетные машины.

Гидравлические усилители отличаются хорошим запасом мощности. Их целесообразно устанавливать на внедорожные автомобили и на микроавтобусы, т.к. эти устройства способны хорошо выдерживать длительное воздействие высоких внешних нагрузок.

Отрицательные качества ГУР.

Владельцы транспортных средств, на которых установлен гидравлический усилитель, должны помнить, что рулевое колесо не должно оставаться в крайнем правом или крайнем левом положении дольше 4-5 секунд. Превышение данного лимита времени может стать причиной перегрева масла системы с дальнейшим выходом ее из строя.

Специалисты утверждают, что ГУР надо периодически обслуживать. Замена жидкости, циркулирующей в системе, должна производиться регулярно. Также необходимо осуществлять осмотр поверхностей всех составляющих его элементов. Если в процессе их визуального осмотра будут обнаружены трещины или следы протечки жидкости, то необходимо немедленно заменить пришедшую в негодность деталь на новую запчасть.

Гидравлический усилитель рулевого управления во время своей работы обязательно забирает у двигателя некоторый процент мощности.

С возрастанием скорости езды уменьшается скорость отклика ГУР на действия водителя транспортного средства. Объясняется это присутствием дополнительных узлов, замедляющих реакцию устройства на вращение руля.

Положительные качества ЭУР.

Простая и эффективная конструкция электрического усилителя рулевого управления лишена каких-либо дополнительных узлов. Периодическое обслуживание ЭУР не требует временных и материальных затрат т.к. сводится только к проверке работоспособности подшипников качения.

Маленькие габариты — это отличительная особенность электроусилителя. Благодаря скромным размерам его монтаж осуществляется прямо на рулевой вал, а не в подкапотное пространство машины. Такое расположение позволяет избежать негативного влияния погодных факторов на работоспособность ЭУР, тем самым существенно увеличить срок его эксплуатации.

Наличие в автомобиле электроусилителя руля гарантирует существенную экономию топливной смеси. Бензин тратиться меньше потому, что ЭУР включается только во время поворотов руля в отличие от ГУР, который работает непрерывно на протяжении всей поездки. При этом электромеханическая система не отбирает процент мощности у мотора т.к. питается от бортовой сети транспортного средства.

Руль в машине с ЭУР может находиться в крайнем положении неограниченное количество времени.

Во время езды на высоких скоростях автомобиль с электронным усилителем рулевого управления хорошо слушается водителя, поэтому всегда остается маневренным. Одновременно с этим процесс езды становится более безопасным.

Отрицательные качества ЭУР.

Наиболее существенным недостатком электроусилителя считается его высокая цена.

Второй минус состоит в том, что электрический мотор электромеханической системы имеет незначительный запас мощности. По этой причине ЭУР пока не устанавливается на тяжелые транспортные средства, однако производители устройства уверяют, что в самое ближайшее время этот недостаток будет устранен.

Человек вынужден прилагать мышечные усилия, преодолевая сопротивление колёс при повороте автомобиля. Существует необходимость в применении вспомогательного устройства. Его изобретение стало важным техническим достижением, повлиявшим на дальнейшее развитие автомобильной промышленности.

В 1920-1930-е годы усилители руля попробовали устанавливать на тяжелые самосвалы, бронеавтомобили. Сначала устройства были пневматическими (использовали давление воздуха). Низкая точность таких приспособлений (при возросшей массе и новых скоростных характеристиках техники) открыла дорогу применению специальных усилителей гидравлического типа, уже прошедших испытания в судоходстве. Массовая установка гидроусилителей автомобильного руля началась в Америке в 1940-е годы, охватила послевоенную Европу. (В СССР многие серийные легковые автомобили выпускались без усилителя руля.)

Рубеж 20-21 веков ознаменовал начало эпохи внедрения электроусилителей руля.

По данным статистики, около 10% российских водителей отдают предпочтение автомобилю, не оснащённому усилителем руля. Для некоторых из них актуален денежный вопрос (либо это владельцы небольших машин).

Кто-то любит непосредственное ощущение дороги, особенно при больших скоростях, отмечают повышенную информативность на сложных покрытиях (лёд, мокрый асфальт). Есть автомобилисты, которым нравится прилагать усилия. Чаще всего это вопрос навыка и привычки.

Плюсы и минусы гидравлического усилителя руля.

Плюсы.

Управлять автомобилем, укомплектованным ГУР одинаково комфортно на всех скоростях.
Производство гидроусилителя руля менее затратно, поэтому транспортные средства, на которых он установлен, стоят заметно дешевле своих собратьев с ЭУР.
Вся система ГУР довольно мощная, поэтому легко выдерживает любые нагрузки, а значит – может устанавливаться и на внедорожниках, и на грузовиках.

Минусы.

Зависимость от двигателя и постоянная трата части его мощности, даже при скоростном прямолинейном движении по трассе, когда необходимость в усилении прикладываемых к рулю усилий минимальна.
ГУР требует внимательной эксплуатации. К примеру, запрещено держать рулевое колесо в самом крайней положении более 5 секунд, так как это может спровоцировать перегрев масла в системе гидроусилителя и выходу последнего из строя. Важно всегда отслеживать уровень масла в системе, дважды в год производить его замену и т. д.
Более долгий отклик на действия водителя, нежели у ЭУР.
Громоздскость.

Преимущества вождения с усилителем руля

усилитель забирает львиную долю нагрузки на себя;
нет необходимости в большом количестве оборотов руля, он не вырывается из рук;
смягчается ощущение неровностей дороги;
машиной легче управлять, маневренность возрастает; без усилий удаются сложные повороты;
становится более удобным руление на малых скоростях;
стабилизируется траектория движения;
при проколе передней шины легче удержать автомобиль;
водитель меньше напрягается, не устаёт;
особенно актуально, если водитель — женщина;
повышается износостойкость рулевого механизма, продлевается срок его службы.

Всё это обеспечивает максимально безопасное и комфортное вождение (при условии исправного техсостояния машины).

Потенциальная опасность возникает только при внештатной ситуации – внезапном отказе (поломке) системы усилителя руля при повороте во время движения. В этом случае реакция, знания и опыт водителя приобретают решающее значение. О проблемах могут сигнализировать посторонние шумы, вибрации, резкие толчки, проворот руля, трудное или слишком легкое его поворачивание.

По статистике четверть российских водителей предпочитает гидроусилитель, а половина – электроусилитель руля (и показатели смещаются в пользу ЭУР). Достоинства каждого из этих механизмов определяется их конструктивными особенностями.

В современных автомобилях используются электроусилители, гидроусилители и электрогидроусилители руля.

Что такое ГУР в автомобиле (гидравлический усилитель руля)

Это устройство работает по типу насоса. Влияние на механизм управления рулём производится давлением жидкости (масла).

При включении двигателя вращающийся приводной ремень вводит в действие гидравлический насос. Поддерживается постоянная подача масла из бачка в систему.

Когда водитель крутит руль, специальный механизм (золотник) движется, реагируя на это вращение, и перекрывает канал слива масла обратно в бачок. Жидкость через распределитель (клапан) поступает в силовой гидроцилиндр.

Он преобразует давление жидкости в давление поршня, который производит силовое воздействие на рулевое управление. При завершении поворота и прямолинейном движении открываются все каналы, масло уходит обратно в бачок и продолжает вхолостую циркулировать по системе посредством соединительных шлангов.

Гидроусилитель руля

Усиление приложенной водителем к рулю силы происходит за счет давления гидравлической жидкости в одной из частей рейки. При повороте руля перемещается распределитель, разграничивающий две части рейки (левую и правую), давление жидкости в полости повышается, тем самым увеличивая усилие водителя, приложенное к рулевому колесу.

Насос, подающий гидравлическую жидкость, получает вращательный момент от коленвала с помощью ременной передачи. Когда автомобиль наезжает на препятствие, гидравлическая жидкость не дает колесу провернуться, так как всегда находится под давлением, создаваемым насосом.

Сравнительная характеристика

Недостатки электроусилителя руля и преимущества гидроусилителя:

Существует чувствительность ЭУР к плохой (раскисшей, ухабистой) дороге и влаге (в частности, при плохой погоде – когда снег, дождь, лужи). В таких случаях есть опасность перегрева и отключения, а также перегорания.
ГУР лучше сглаживает толчки при неровностях дороги и наезде на бордюр.
ЭУР не выдаёт мгновенную реакцию в случае быстрого поворота колёс в другую сторону. А если резко перекрутить руль, система вообще может отключиться.
Для ГУР есть больше возможностей самостоятельного ремонта.
В случае с ЭУР не исключается вероятность сбоя электроники (правда, этим грешат преимущественно старые и дешёвые модели; другая причина – несоблюдение правил эксплуатации).
Производство ГУР менее затратно; их цена ниже, чем у ЭУР.
ЭУР имеет ограничение по установке на тяжелые грузовики и внедорожники (из-за недостатка мощности).

Преимущества электроусилителя руля

Лёгкость руления при ЭУР («одним пальцем»). Отличная маневренность при парковке, быстрая адаптация к перемене скоростей.
Настройки параметров ЭУР при различных режимах работы. (Стабилизация при боковом ветре, автопарковка)
Широта температурного диапазона для ЭУР. Жидкость в ГУР под влиянием температур и перегрузок может замёрзнуть, закипеть.
Простота конструкции и обслуживания ЭУР. Надо лишь следить за состоянием подшипников. Техническое обслуживание ГУР более трудоёмкое. Необходим регулярный осмотр на предмет целостности, отслеживание герметичности гидравлических трубок, проверка натяжения приводного ремня, уровня масла. Есть правила по замене масла и фильтра.
Компактные размеры ЭУР.
Экономичность ЭУР (меньше расход топлива, выше КПД).
Эксплуатация машины после отключения неисправного ЭУР. Для ГУР это нежелательно (разрушается рулевое управление; могут возникнуть другие поломки).
Возможность при ЭУР долго удерживать руль в крайнем положении. На автомобилях с ГУР промедление более 5-ти секунд грозит серьёзной поломкой.
Экологичность ЭУР. Машины с ГУР дают больше вредных выбросов; отслужившие свой срок ГУР сложнее в утилизации.
Серьёзные перспективы прогресса ЭУР.

Отличия от ГУР

Достоинствами ЭУР в сравнении с гидравлическим усилителем руля (ГУР) являются:

Простота конструкции и обслуживания. ГУР в отличие от ЭУР требует постоянного контроля уровня жидкости, обслуживания насоса.
Компактность механизма. ЭУР устанавливается на рулевой вал и не требует дополнительного места под капотом автомобиля.
Экономичность. Электродвигатель ЭУР включается только при вращении руля, в то время как насос ГУР работает постоянно, создавая дополнительную нагрузку на двигатель тем самым увеличивая расход топлива.
Простота настройки. Только изменяя программу ЭБУ возможно добиться различных режимов работы при различных обстоятельствах, как например, уменьшение компенсационного усилия при увеличении скорости автомобиля. В случае ГУР для этого потребуются дополнительные активные элементы в конструкции.

Недостатки ЭУР в сравнении с ГУР:

Малая (меньшая) мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. ЭУР устанавливается только на лёгкие автомобили, недостаточная мощность не позволит использовать его на тяжелых внедорожниках или грузовиках, не опасаясь за нагрузку на бортовую сеть автомобиля и электродвигатель усилителя. В то же время, ЭУР потребляет сравнительно высокий ток от бортовой сети, создавая значительную нагрузку: так, например, ЭУР показанного выше Suzuki Wagon R может потреблять до 30 Ампер от бортовой сети, что составляет 40% мощности генератора (указанный ток — максимальный, на стоящей неподвижно машине, при езде меньше, а после 60 км/час ЭУР отключается вовсе, во избежание чрезмерной управляемости).

При тяжёлом режиме работы, например, при длительном движении по раскисшей грунтовой дороге электродвигатель ЭУР перегревается. Для предовращения его отказа блок управления начинает ограничивать максимальный ток, соответственно руль «затяжеляется», и в конечном итоге отключается совсем. Для восстановления нормальной работы необходимо остановить автомобиль на некоторое время, с целью охлаждения обмоток электродвигателя, после чего работоспособность восстановится.

Недостатки, свойственные как ЭУР, так и ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:

Возникновение опасности при движении в случае отказа обоих типов усиления руля (реакция водителя может быть недостаточной для своевременного обнаружения отказа системы усиления руля, если это произойдёт в момент поворота транспортного средства).