Avto.Tatar
Новости
Устройство автомобиля
Электроусилитель руля - назначение, принцип работы, недостатки

2022-04-10 Электроусилитель руля - назначение, принцип работы, недостатки

О электрическом усилителе руля

Современные легковые автомобили в большинстве своем комплектуются таким компонентом рулевого управления как усилитель руля. Существует множество вариантов конструкционного исполнения этого узла. Одна из самых распространенных на текущий момент схем – электрический усилитель руля (ЭУР), на английском языке Electric Power Steering (EPS), реже Motor-Driven Power Steering (MDPS). Она используется наряду с гидравлическим усилителем руля (ГУР) и таким промежуточным решением как электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР). Еще одно решение – использование совместно с ЭУР механической передачи, такая схема называется электромеханическим усилителем руля (ЭМУР).

Усилитель руля, в том числе электрический в различных его вариациях, нуждается в обслуживании, а при определенных обстоятельствах ремонте. Предлагаем подобрать в каталоге, размещенном на Avto.Tatar:

автомагазин, другую торговую точку, где можно купить запчасти в Казани, востребованные при обслуживании и ремонте моделей легковых автомобилей японского автопроизводителя, включая такую систему как рулевое управления и ее усилитель руля;
автосервис, технический центр, станцию технического обслуживания, где выполняется обслуживание и ремонт легковых автомобилей, в том числе рулевого управления, как частный случай усилителя руля;
прочие организации, оказывающие сопутствующие и взаимосвязанные услуги.

Поговорим о назначении, принципе работы, преимуществах и недостатках электрического усилителя руля с учетом вариантов исполнения и конструкционных особенностей.

Электрический усилитель руля – назначение

Вне зависимости от конструкции и принципа функционирования любой усилитель руля решает одну ключевую задачу – оказывать посильную помощь шоферу в управлении автотранспортным средством. Решается задача путем уменьшения усилия на руле, необходимого для его поворота . Это в свою очередь облегчает поворот или маневрирование автомобиля. В полной мере подобное утверждение касается и электрического усилителя.

Функциональное предназначение ЭУР в его различных вариантах бывает несколько шире, за счет установки взаимодействующих с усилителем руля сервисных систем (электронных помощников) и их компонентов. Среди наиболее часто реализуемых второстепенных задач:

выполнение автоматического подруливания для удержания автомобиля на требуемой траектории движения, это функции систем курсовой устойчивости, удержания автомобиля на полосе и ряда иных;
осуществления возврата руля в первоначальное положение (если водитель убирает руки с рулевого колеса, что фиксируется датчиками) при выполнении маневрирования и входе в повороты;
повышения информативности работы системы, что значительно облегчает управление и делает его более четким, острым;
автоматическая парковка (как параллельная, так и перпендикулярная) без участия шофера.

Список реализуемых задач может быть несколько шире. Так если установлена система рулевого управления, именуемого активным (на английском Active Front Steering, сокращенно AFS), то электроусилитель руля фактически является частью этой системы. Это позволяет изменять передаточное соотношение механизма рулевого управления с учетом скорости передвижения, корректировать в ту или иную сторону угол поворота (речь об управляемых передних колесах) при поворотах и выполнении торможения на дорожном скользком покрытии. Подобные задачи решаются и при установке системы рулевого управления, относящегося к категории динамического. Сейчас пытаются все еще реализовать и схемы с адаптивным рулевым управлением, в которых тоже задействуется электрический сервопривод.

Электроусилитель руля – принцип работы и конструкционные особенности

Вне зависимости от конструкции и вариантов используемой электрической схемы принцип функционирования один общий – преобразование электрической энергии в механическую работу. Если совсем просто. Устанавливается электродвигатель, зачастую асинхронный, работающий от источника питания, как правило, генератора. Электрическая энергия подается на электродвигатель, преобразуется в механическую работу при помощи электромагнитной индукции, задействования тех или иных деталей усилителя руля. Эти детали взаимодействуют с деталями рулевого механизма (реже рулевого привода) и позволяют реализовать обозначенные выше задачи. Это в общем и целом.

Реализоваться задача может по-разному, тут все напрямую зависит от:

конструкции электроусилителя руля;
места установки;
реализуемой схемы рулевого управления (реечная (шестерня-рейка), червячная, винтовая, иная);
комплектации, наличия определенных систем и их датчиков.

Поэтому остановимся на конструкции и месте установки, как ключевых параметрах, более детально.

Место установки электрического усилителя руля

На современных легковых автомобилях встречается множество конструкционных решений, обеспечивающих взаимодействие электроусилителя руля с элементами рулевого механизма, реже привода, относительно места установки узла. Выделим три наиболее часто встречающихся решения. ЭУР может ставиться в:

салоне, взаимодействует с рулевым валом, находится в рулевой колонке, такое решение характерно автомобилям субкомпактного (A и B) класса, что во многом связано как с компактностью узла, так и незначительной массой самого автомобиля;
подкапотном пространстве, взаимодействует с рулевым валом, более точно рулевым редуктором;
в подкапотном пространстве, взаимодействует с компонентами рулевого привода, классическое решение – установка ЭУР на зубчатую рулевую рейку, может функционировать в паре с сошкой, такое решение редко, но встречается.

Именно место установки определяет общую конструкционную схему работы электроусилителя руля.

Электрический усилитель руля – схемы работы

На вопросе: «Как работает электрогидравлический усилитель руля?» останавливаться не будем. По своей сути в такой схеме электродвигатель обеспечивает функционирование насоса гидроусилителя руля, а как работает ГУР рассказали в отдельном обзоре.

Конструкционная схема зависит от того как , каким образом и с задействованием какие деталей, передается механическая работа от электродвигателя усилителя на компоненты рулевого механизма или привода. Речь об электрическом приводе. Он бывает либо непосредственным, тогда детали ЭУР находятся в прямой связи с деталями рулевого управления, либо параллельным, тогда задействуется то или иное промежуточное звено.

Первый вариант – это обычно шестеренчатая передача, зубчатая шестерня электроусилителя взаимодействует, находится в сцеплении с зубчатой шестерней рулевого вала (либо зубчатой рулевой рейкой (точнее дополнительным зубчатым сектором рейки), в зависимости от места установки). Хотя реже используются и иные решения, такие как шестерня-червяк, прочие.

Второй вариант предполагает достаточно высокую вариативность конструкционных решений, что предопределяет в свою очередь специфику обслуживания и ремонта ЭУР. Это может быть ременная передача, очень часто встречаются такие решения как червячная передача, передача винт - шариковая гайка, ряд других.

Все детали, обеспечивающие силовой привод от усилителя к компонентам рулевого механизма или привода, имеют общее название – сервопривод.

Рассмотрели кратко так называемую механическую часть. Существует еще и электрическая, она включает:

электронный блок управления (ЭБУ);
группу датчиков, очень все разнопланово, зависит от наличия тех или иных систем, тех задач , что ставятся перед электроусилителем, ставятся как цифровые так и аналоговые датчики крутящего момента руля (задействуется торсион), угла поворота, работающие с датчиками иных систем, той же ABS (датчиком скорости вращения колес), двигателя (датчиком частоты вращения коленвала) и иными;
проводку, для передачи электрической энергии от генератора на электродвигатель;
ряд иных деталей в зависимости от специфики используемой конструкционной схемы.

Исходя из этого принцип работы электроусилителя руля таков. Датчики занимаются сбором информации и передают ее на электронный блок управления. Не будем вдаваться в подробности и рассказывать как тот или иной датчик работают, они отличаются по принципу функционирования, тема для отдельного разговора. Датчик обрабатывает информацию и на основании того или иного алгоритма отдает соответствующую команду на сервопривод. Он взаимодействует с деталями рулевого механизма или рулевого привода, тем самым решаются те задачи, что обозначили выше, то есть как минимум снижается усилие, прилагаемое водителем на руль при выполнении маневрирования, как частный случай, при входе в повороты. Тем самым повышается комфортность эксплуатации, ее безопасность.

ЭУР – достоинства или недостатки

Среди ключевых преимуществ использования электроусилителя руля отметим несколько общих, которые характерны всем ЭУР без учета их конструкции и места установки:

возможность регулировки рулевого управления с учетом текущей дорожной ситуации;
простота обслуживания, особенно по сравнению с ГУР, в котором нужно периодически заменять трансмиссионную жидкость, а порой и фильтр;
компактные габариты;
высокая совместимость, возможность функционирования с множеством электронных систем для решения поставленных перед ними задач, что значительно повышает комфортность управления;
повышенная информативность, адаптивность рулевого управления;
обеспечение постоянной механической связи между компонентами рулевого механизма и привода при любых условиях, даже в случае отказа ЭУР, что немаловажно;
незначительный вес.

Помимо всего прочего отметим относительную надежность (все зависит от места установки, салон и подкапотное пространство разные места, сами понимаете, конструкции, специфики электрической частит, чем больше датчиков, других деталей электрической схемы тем меньше надежность). Если сравнивать с ГУР то еще выделим топливную эффективность. Работа насоса ГУР зависит от работы коленвала, а это дополнительные затраты топлива. Большинство ЭУР отличаются довольно простой конструкцией, что облегчает их обслуживание, ремонт и замену, хотя существуют и достаточно замороченные конструкционные решения, особенно на автомобилях премиального сегмента.

Среди общих недостатков отметим:

недостаточную мощность, поэтому на тяжелых легковых автомобиля, полноразмерных кроссоверах, внедорожниках, пикапах использовать ЭУР весьма проблематично;
повышенное энергопотребление при пиковых нагрузках, генератору в таких условиях приходится очень тяжело, порой часть его функций в такие моменты берет на себя аккумуляторная батарея;
восприимчивость электрической части к воздействию влаги, поэтому следует уделять внимание повышенное влагозащищенности.

Многие недостатки еще обусловлены конструкционной схемой, тем какой сервопривод задействован и где ЭУР установлен. Если говорить о конструкции и принципе работы, то среди недостатков отметим паразитный момент инерции из-за невозможности остановить ротор электродвигателя мгновенно. Добавим к этому потери на трение и вероятность корродирования, без явных признаков, указывающих на подобные поломки.

Поломки ЭУР условно можно разделить на две группы – неисправности механической части (сервопривода и электродвигателя) и неисправности электрической части (ЭБУ, датчиков. Проводки). Учитывая характер поломок и их сложность, ряд иных параметров выполняется либо замена ЭУР, либо его ремонт, когда меняются поврежденные детали, та же проводка или датчики.

Необходимы обслуживание и ремонт электроусилителя руля в Казани? Надобно купить запчасти для восстановления ЭУР или усилитель в комплекте для замены? Воспользуйтесь каталогом автопортала Avto.Tatar, что выбрать автосервис, где выполнят все требуемые работы и автомагазин, предлагающий приобрести требуемые при таких работах детали!

2022-04-10 Электроусилитель руля - назначение, принцип работы, недостатки

Похожие новости

Новости партнёров