Активный усилитель руля что это


система усиления в автомобиле, виды, устройство, назначение

Впервые в автомобилях усилитель рулевого управления появился в 30-ых годах прошлого века. Первоначально это были простые пневматические усилители, помогавшие водителю справиться с управлением тяжелым карьерным самосвалом. Постепенно пневматику сменила гидравлика, и в 50-ых годах в Европе и Америке стали выпускаться первые легковые автомобили, оснащенные гидроусилителем руля. И уже совсем недавно в обиходе появился электроусилитель рулевого механизма, который постепенно стал вытеснять гидравлику.

Трудности выбора

Отношение автомобилистов к этим системам неоднозначное. Одним нравится современный электроусилитель (ЭУР), для других предпочтительнее классический гидроусилителя (ГУР). Каждая система имеет свои преимущества и недостатки.

Что же выбрать?

Исходя из чисто логического подхода, можно подумать, что новое инженерное решение, в данном случае ЭУР, должно быть лучше прежнего. Оно должно учитывать недостатки системы предыдущего управления и исправлять их. Однако, лучшее, как говорится, враг хорошего. И не факт, что старая система, ГУР, плоха сама по себе. Да и не стоит забывать инертность мышления человека, который уже привык к управлению автомобилем, выработал свой стиль и не желает что-либо менять.

Как снять подшипник, подробно

  1. Когда насос снят, положите его на заранее подготовленное место. Удалите с корпуса агрегата масло и грязь.

  2. Воспользовавшись съемником, уберите стопорное кольцо подшипника.

  3. Открутите болты, крепящие заднюю крышку. Аккуратно подденьте ее небольшой отверткой и снимите. Делать это необходимо аккуратно, во избежание выпадения из корпуса лопастей ротора.

  4. Вытащите лопасти и положите на пронумерованные бумажки, которые необходимо приготовить заранее, чтобы при сборке ничего не перепутать. Важно запомнить расположение лопастей, при монтаже их закругленная часть должна быть обернута наружу.

  5. Снимите пластину и все элементы, которые находятся под ней.

  6. Осторожно постукивая отверткой, выбейте вал.

  7. Выпрессуйте с вала насоса подшипник.

Электрический усилитель руля

Электроусилитель рулевого управления (в обиходе называемый элетроусилителем руля) — это конструктивный элемент в рулевом управлении автомобиля, который создает дополнительное усилие во время поворота рулевого колеса при помощи электрического привода. В современном автомобилестроении происходит постепенная замена гидроусилителя руля электроусилителем рулевого управления.

Основное преимущество электроусилителя руля по сравнению с гидроусилителем складывается из нескольких факторов:

  • удобное регулирование характеристик управления;
  • высокая информативность управления;
  • надежность из-за отсутствия гидравлической системы;
  • экономия топлива из-за экономного расходования энергии.

Принципиальная схема

Имеется две схемы электроусилителя руля: усилие электродвигателя поступает на вал рулевого механизма, либо оно может передаваться на рейку рулевого колеса.

Электромеханический усилитель- это наиболее совершенная конструкция, с точки зрения инженерного решения. Имеется две конструкции этого усилителя: с двумя шестернями или с параллельным приводом.

Электромеханический усилитель состоит из следующих составных частей:

  • система управления;
  • электродвигатель;
  • механическая передача.

Электроусилитель руля (схема)

Электромеханический усилитель c двумя шестернями

Электроусилитель руля объединяется с рулевым механизмом в едином блоке. В усилителе устанавливается обычно асинхронный электродвигатель. Передача крутящего момента от электродвигателя на рейку рулевого механизма обеспечивается механической передачей.

Одна шестерня служит для передачи крутящего момента к рейке рулевого механизма собственно от рулевого колеса, а еще одна – от электродвигателя усилителя. На рейке имеется два участка специальных зубьев. Один из них и является приводом усилителя.

Электрический усилитель руля c параллельным приводом

В таком электроусилителе усилие от электродвигателя переходит на рулевой механизм при помощи ременной передачи, а также установлен специальный шариковинтовой механизм.

Электрический усилитель рулю с параллельным приводом

При этой схеме усиление может передаваться как на рейку рулевого колеса, так и на вал управления рулевым механизмом. Принципиального значения для управления автомобилем во время движения это не имеет. Обе схемы зарекомендовали себя одинаково надежными.

Блок управления

Управление электроусилителем включает несколько элементов:

  • входные датчики;
  • блок управления;
  • исполняющее устройство.

К входным датчикам относят датчики крутящего момента и датчик, определяющий угол поворота на рулевом колесе. Система электронного управления электроусилителем использует информацию, которая поступает от блока ABS (датчик скорости) и блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

Электронный блок управления служит для обработки сигналов датчиков. Соответствующая программа вырабатывает сигналы управления и отсылает их исполнительному устройству – электродвигателю усилителя.

Электроусилитель руля призван обеспечить управление автомобилем в таких режимах:

  • при повороте автомобиля;
  • при повороте автомобиля на малых скоростях;
  • при повороте автомобиля на больших скоростях;
  • активное возвращение колес в среднее положение;
  • поддержание колес в среднем положении.

Как это работает

Электрический усилитель руля:

Управление автомобилем происходит с помощью поворотов рулевого колеса. От рулевого колеса крутящий момент передается посредством торсиона на рулевой механизм. При этом происходит замер закрутки торсиона специальным датчиком крутящего момента, а также замеряется угол поворота рулевого колеса. Для этого используется отдельный датчик. Информация от обоих датчиков, а также дополнительная информация о скорости движения автомобиля, показатель частоты вращения коленчатого вала, передаются электронному блоку управления.

Имеющаяся в блоке программа рассчитывает нужный крутящий момент электродвигателя усилителя и, изменяя величину силы тока, поддерживает работу электродвигателя в нужном режиме. От электродвигателя крутящий момент передается на рулевой механизм и затем, рулевыми тягами, на ведущие колеса.

Поворот колес, таким образом, происходит за счет объединения усилий электродвигателя усилителя и рулевого колеса.

Поворот на небольших скоростях, обычно при парковке, характерен большим углом поворота рулевого колеса. Электронной системой управления обеспечивается крутящий момент максимальной работы электродвигателя (называемый еще «легкий руль»).

На высоких скоростях электронная система обеспечивает наименьший уровень крутящего момента («тяжелый руль»).

Для активного возврата колес в среднее положение система управления увеличивает возникающее во время поворота реактивное усилие. Если возникает необходимость поддержать среднее положения колес, например, при движении во время бокового ветра, или разности давления в шинах, система управления корректирует среднее положение управляемых колес.

Плюсы ЭУР

На большинстве легковых автомобилей, в том числе кроссоверах и внедорожниках, устанавливаются электрические усилители руля. Эпоха гидравлики на машинах с полной массой до 3.5 тонн постепенно уходит в прошлое.

Плюсов у электроусилителей много:

  1. В них нет шлангов высокого давления и масла.
  2. Их не надо прогревать даже в мороз.
  3. С ними меньше расход топлива.
  4. Электроусилитель руля позволяет внедрить функцию автоматической парковки, автономного удержания автомобиля в пределах заданной полосы.
  5. У водителя появляется возможность изменения обратной связи между колесами и рулем.

На многих машинах уровень возвращающего усилия можно выбирать через меню настроек по своему вкусу.

Гидравлический усилитель рулевого механизма

Схема гидравлического усилителя руля

Механизм гидроусилителя на легковом автомобиле выполнен вместе с рулевым механизмом. Такой усилитель называется интегральным. Рабочей жидкостью в гидроусилителе иномарок является масло ATF, такое же, как в автоматической коробке передач. Отечественные автомобили используют масло марки Р.

Аксиально-поршневой или роторный насос приводится в работу с помощью ремня от коленчатого вала. Он забирает масло из бачка и нагнетает под давлением в 50-100 атмосфер в золотниковый распределитель. При этом задача распределителя в отслеживании усилий на руле и строго дозированной помощи по управлению колесами.

Для этого используется следящее устройство. В этой роли чаще всего выступает торсион, который встроен в рулевой вал. Если машина едет по прямой или стоит, то усилий на рулевой вал никаких не прилагается, торсион не закручивается и, соответственно, дозирующие каналы в распределителе остаются перекрытыми. Масло при этом сливается в бачок.

Если водитель поворачивает автомобиль, колеса в результате сопротивляются, при этом торсион закручивается настолько сильно, насколько большое усилие приложено на руль. Золотник открывает масляные каналы и направляет рабочую жидкость исполнительному устройству. В механизме «винт-шариковая гайка» давление подается за поршень, или перед ним, помогая ему перемещаться по рулевому валу. В реечном механизме происходит подача масла в корпус рейки, в одну из сторон от связанного с рейкой поршня, и подталкивает ее, соответственно, вправо или влево. Если баранка руля повернута до упора, происходит срабатывание предохранительного клапана и сбрасывается давление масла, что предохраняет от повреждения детали механизма.

Обучающее видео о гидроусилителе от TOYOTA:

Принципы работы ГУР

Гидроусилитель основан на простом принципе: гидравлический насос, приводимый в движение двигателем автомобиля, поддерживает давление гидравлической жидкости. Это позволяет механизму рулевого управления направлять шины при повороте руля.


Схема ГУР

Самой популярной системой ГУР является реечная передача мощности. При вращении руля внутренний поворотный клапан направляет поток жидкости в соответствующий конец силового цилиндра. Разница в давлении на любой стороне этого цилиндра помогает перемещать стойку, тем самым облегчая рулевое управление. Затем регулирующий клапан возвращает избыточную жидкость в основной резервуар.

В состоянии покоя давление, создаваемое насосом ГУР, достигает 11-14 килограмм на квадратный сантиметр. При повороте колес давление возрастает до 35-40.

Плюсы:

  1. Ремонт вполне можно провести самостоятельно.
  2. Относительно невысокая стоимость составляющих.

Минусы:

  1. ГУР потребляет много энергии, больше, чем автомобильный кондиционер.
  2. Насос всегда использует энергию двигателя, независимо от того, вращаете вы руль или нет.
  3. Сложность гидравлического рулевого управления делает его более подверженным поломкам.
  4. Шланги и ремни нуждаются в замене. Уплотнения в поршнях и насосе со временем будут стареть и протекать.

Принцип действия

Электрогидравлический тип усилителя рулевого управления устроен так, что во время движения он работает в различных режимах. В то время, когда машина движется прямо, гидравлическая система обеспечивает циркуляцию жидкости в трубопроводе. Это нужно для, чтобы жидкость была нужной температуры и нужного химического состава.

В тот момент, когда водитель начинает поворачивать, в этой системе происходит следующее.

  • Во-первых, закручивается торсион, который открывает каналы для поступления жидкости в них.
  • Во-вторых, жидкость перетекает в открывшуюся часть, а из закрывшейся части перетекает обратно в распределительный бачок.
  • В-третьих, во время поступления жидкости поршень перемещает рулевую рейку.
  • В-четвертых, за счет вышеперечисленных действий в системе появляется дополнительное усилие, которое способствует повороту колес.

Главная особенность этого типа усилителя заключается в том, что он работает даже тогда, когда машина стоит на месте или с выключенным зажиганием. Дело в том, что усилие создается специальным насосом. Отличие работы системы во время движения и когда автомобиль стоит на месте заключается лишь в том, что насосу приходится прилагать большие усилия, чтобы облегчить усилия, которые приложит водитель, чтобы провернуть руль.

Достоинства и недостатки

Каждый механизм неидеален и имеет ряд достоинств и недостатков. К примеру, ГУР считается громоздкой системой, но одновременно с этим является дешевой в ремонте и эксплуатации. Стоимость ГУР в итоге сказывается на стоимости всей машины, на которой он установлен. Достоинством можно считать мощность, которая передается во время поворота рулевого колеса. Недостатков у этой системы несколько больше чем достоинств.

  • Главным недостатком считается то, что нельзя долго держать руль в крайнем положении, это приводит к перегреву масла и выходу из строя всего устройства.
  • Вторым недостатком считается то, что за системой нужно следить, а именно не нарушать герметичность системы и периодически подливать масло в трубопровод.
  • Третьим недостатком принято считать то, что мотор ГУР забирает у двигателя мощность. Она расходуется просто так в то время, когда ГУР не работает.
  • Четвертый недостаток — это то, что нет возможности настройки режима вождения.

ЭУР в отличие от первой системы имеет меньше недостатков, чем достоинств, поэтому начнем именно с них.

  • Первым недостатком считается стоимость оборудования.
  • Вторым недостатком считается недостаточная мощность поворота колес.

На этом минусы заканчиваются и начинаются плюсы.

  • Во-первых, простота конструкции и быстрая замена любого устройства, которое пришло в негодность.
  • Во-вторых, эта система занимает меньше места, чем первая, что значительно сказывается на общем весе машины.
  • Третьим плюсом считается экономия топлива и мощности двигателя автомобиля.
  • Четвертым минусом считается то, что есть возможность настройки режима работы.

Какие есть усилители руля?

Долгое время автомобильные конструкторы и не помышляли о сервоусилителях руля. Невысокие требования к управляемости и комфорту и небольшое пятно контакта сравнительно узких шин позволяли обходиться одной человеческой силой даже в управлении тяжелыми грузовиками. Средство для уменьшения усилия на руле было одно: сделать побольше передаточное отношение привода и диаметр баранки. А с тем, что водителю придется наяривать огромным рулем пять-шесть оборотов от отбоя до отбоя, да и точность управления будет невысокой, приходилось мириться.
Сначала усилители рулевого управления появились на тяжелой технике — карьерных самосвалах. Произошло это в конце 30-х годов, перед войной. Правда, сначала стали использовать пневмоусилители — они были несложными и запитывались от компрессора уже существующих пневматических тормозов. Но гидравлика, хотя была сложнее и дороже пневматики, работала тише и точнее. На ней и остановились конструкторы легковых автомобилей. Застрельщиками здесь выступили, понятное дело, американцы. В 1951 году серийные автомобили Chrysler Crown Imperial стали впервые оснащать гидравлическими усилителями Hydraguide в качестве стандартного оборудования. А в Европе в 1954 году гидроусилителем обзавелся Citroen DS 19. 

Типы рулевого механизма

Сначала — о самих рулевых механизмах, коих на автомобилях насчитывается три типа. Один из них, хорошо знакомый нам по классическим Жигулям, Москвичам и Волгам, носит неаппетитное название «червяк-сектор» или «червяк-ролик» из-за того, что его действие основано на использовании червячной шестеренчатой пары. Насаженный на конец рулевого вала глобоидальный червяк через зубчатый сектор или ролик поворачивает рулевую сошку, а та тянет вправо-влево тяги рулевой трапеции.

Такой механизм практически сошел со сцены, уступив место в рулевых приводах грузовых и легковых автомобилей классической компоновки более сложным устройствам. Полное их название — «винт-шариковая гайка-рейка-сектор». Винт, которым оканчивается рулевой вал, через циркулирующие по резьбе шарики толкает вдоль своей оси поршень-рейку. А тот в свою очередь поворачивает зубчатый сектор рулевой сошки.

Но с середины 70-х годов, с распространением на легковых автомобилях переднего привода, стал входить в моду древнейший тип рулевого механизма — «шестерня-рейка» или попросту реечный. Да-да, именно древнейший — ведь на самых первых автомобилях конца 19 столетия для поворота управляемых колес уже использовалось это простейшее сочетание шестерни на рулевом валу и зубчатой рейки в поворотном механизме! Не забывали о нем конструкторы и в середине 20 века — например, реечными механизмами снабжались автомобили BMW 30-х годов. А потом выяснилось, что механизм шестерня-рейка, будучи легче и технологичнее других механизмов, идеально подходит для переднеприводной компоновки и подвески McPherson, обеспечивая большую легкость и точность рулевого управления. И теперь подавляющее большинство механизмов на легковых автомобилях (в том числе и классической компоновки)- реечные. А грузовые машины, пикапы и большие внедорожники в основном по-прежнему довольствуются устройствами с винтом и гайкой на рециркулирующих шариках.


Рулевой механизм типа червяк—ролик.
1 — глобоидальный червяк;
2 — двухгребневый ролик;
3 — вал сошки;
4 — регулировочный винт

Рулевое управление современного автомобиля

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. Автомобильное колесо появилось еще до нашей эры, но поворотные оси появились на конных экипажах лишь в начале XIX века. Эта конструкция перешла и на первые автомобили. Позднее родилась рулевая трапеция. В те далекие годы, конечно, никто не предполагал, что рулевое управление станет таким сложным: механика вступит в союз с гидравликой и даже электроникой.

Работа гидроусилителя

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и «винт — шариковая гайка — сектор». Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные «рейки».

Вспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без «закусываний» со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше. 

Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример — «Сервотроник», устанавливаемый на «Ауди».

В верхней части распределителя находится так называемая камера обратного действия. В ней двигается поршень, связанный с золотником.

Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются. 

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой «нахлебник» маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели. 

Активное рулевое управление. Руль с коробкой передач.

Следующий шаг — так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.

Первыми из серийных моделей подобное устройство примерили автомобили BMW пятой серии. Вероятно, вскоре такие системы пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам. 

Электромеханические усилители

Успешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.

Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион — чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.

Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях. 

Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire).

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса.

Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо «видеть», они смогут даже объезжать препятствия.

Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало. Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик — им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

Рулевое управление автомобиля предназначено для изменения угла поворота колес при изменении положения руля. В общем, если руль повернуть вправо, то происходит работа рулевого управления, которое поворачивает колеса автомобиля тоже в правую сторону. Чем больше угол поворота руля, тем на больший угол поворачиваются управляемые колеса.

Главное требование которое предъявляется к рулевому управления современного автомобиля — это надежность и точность работы. Это означает, что если неисправно рулевое управление, то это может привести к печальным последствиям, ведь машина становиться полностью неуправляемой. Еще основное требование — это точность управления, т.е. при повороте руля, колеса должны сразу же, а не с задержкой, поворачиваться на определенный угол, который точно соответствует углу поворота рулевого колеса.

Рулевое управление состоит из рулевого механизма и привода. На данный момент наиболее распространены следующие типы рулевых механизмов: винт-гайка, червяк-ролик и рейка-сектор. Данные механизмы относятся к механическим, но в последнее время крупнейшие производители автомашин хотят заменить механическое рулевое управление на электронное. Т.е. не будет никаких механических тяг и приводов, будет только блок управления, который согласно изменению положения руля будет поворачивать колеса машины с помощью электромоторов

Гидроусилитель руля — ГУР

Исполнительный механизм гидроусилителя легкового автомобиля, как правило, выполнен заодно с рулевым механизмом — такие усилители называются интегральными. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF- то же, что и в автоматических коробках передач. А отечественные агрегаты работают на масле марки Р, по своим свойствам близком к обычной «веретенке».


Реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Если рулевые тяги, как здесь, располагаются по бокам рейки, то поршень размещается посередине корпуса. А если тяги крепятся к центральной части рейки, как это сделано на Самарах и Москвиче-2141, то поршень выносят вбок.
1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники; 4 — шарниры рулевых тяг; 5 — распределитель с золотником; 6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный гидронасос

Роторный или аксиально-поршневой насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Задача распределителя — отслеживать усилие на руле и строго дозировано помогать поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство — чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала. Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен — соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок. Водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются — торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Золотник открывает каналы и направляет масло в исполнительное устройство. В механизме типа «винт-шариковая гайка» большее давление подается или за поршень, или до него, помогая тому перемещаться вдоль рулевого вала. А в реечном механизме масло подается в корпус рейки — в ту или иную сторону от поршня, связанного с рейкой, и подталкивает ее вправо или влево. Когда баранка уже повернута до упора, срабатывают предохранительные клапаны, сбрасывая давление масла и сохраняя детали механизма от повреждения.

Поможет электроника

Неоспоримое преимущество рулевого усилителя — облегчение работы рук при парковочных маневрах, когда приходится совершать много оборотов баранки при максимальном усилии, или в затяжных поворотах. Но усилитель обладает еще одним полезным свойством — он ослабляет передачу на руль ударов от неровностей дороги.

А недостатки? Владельцы автомобилей с ГУР часто жалуются на отсутствие или нехватку реактивного усилия на руле. Увы, в этом чаще всего виноват гидроусилитель — он слишком активно помогает водителю, оказывая тому еще и медвежью услугу, убирая ту толику возвращающего усилия, которая и обеспечивает «чувство автомобиля». И задача конструкторов при разработке и настройке ходовой части оказывается чертовски сложной. Ведь чтобы добиться хорошей информативности рулевого привода и одновременно не сделать баранку слишком тугой, нужно увязать воедино массу факторов: производительность насоса, параметры золотника и жесткость торсиона, геометрию передней подвески и углы установки колес (от этого в первую очередь зависит величина возвращающего усилия), параметры задней подвески, уводные характеристики шин и даже жесткость кузова на скручивание! Поэтому немудрено, что безупречные с этой точки зрения автомобили (например, Peugeot 405, 306 или BMW 3-й серии) попадаются очень и очень редко. Впрочем, многие фирмы специально жертвуют информативностью в пользу комфорта, зная привязанности своей клиентуры.

Еще одна задача, которая стоит перед конструкторами, — сделать так, чтобы на маленькой скорости руль был легким, а на большом ходу становился более упругим и информативным. А в немецких гидроусилителях ZF Servotronic, которые стоят на машинах Audi A6 и A8, BMW 5-й и 7-й серий и всех моделях Jaguar, на помощь золотнику приходит электрогидравлический модулятор давления — с ростом скорости по сигналу от управляющего блока он ограничивает давление в рабочем контуре, и помощь гидроусилителя сходит на нет. Существует еще один вариант решения — приводить насос гидроусилителя не от коленчатого вала двигателя, а от электромотора. Тогда, с помощью электроники изменяя частоту вращения электропривода, можно варьировать производительность насоса как угодно. Такая схема применяется в гидроусилителях автомобилей Mercedes-Benz А-класса. Правда, заманчивая идея на прямой вообще отключать насос, чтобы экономить топливо (на привод гидронасоса уходит несколько лошадиных сил), на практике неосуществима — при резком отклонении баранки давление не успеет возрасти так быстро, и руль может «закусить». 

Электроусилитель руля — ЭУР

Это электроусилители, в которых не осталось никакой гидравлики! На торсионе следящего устройства стоит датчик, и в зависимости от его сигнала электроника подает ток нужной полярности и силы на обмотки электромотора, связанного с рулевым механизмом через червячную передачу. А по сигналам от датчика скорости можно изменять характеристику усилителя в соответствии с любой заложенной в память блока зависимостью. Преимущества электроусилителя налицо:

— независимость работы усилителя от оборотов двигателя автомобиля,
— информативность (самонастройка усилителя руля к скорости автомобиля),
— независимость работы усилителя руля от температурных перепадов,
— экономичность:

а) усилитель руля потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительная энергия.

б) Коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса.

— надежность (отсутствие шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей),
— не требует обслуживания (замены, доливки рабочей жидкости),
— на порядок выше симметричность руля (отсутствие разницы вращающего усилия в левом и правом вращениях руля)


Вариант для автомобилей малого класса — усилитель встроен в рулевую колонку


Вариант для автомобилей среднего класса


Вариант для автомобилей большого класса и микроавтобусов — электропривод усилителя интегрирован с рулевой рейкой

Электроусилитель ZF Servolectric в зависимости от полной массы и компоновки автомобиля может встраиваться в различные звенья рулевого управления.

1 — рулевая колонка; 2 — электроусилитель с червячной передачей и электронным блоком управления; 3 — промежуточный вал; 4 — реечный рулевой механизм; 5 — следящее устройство с торсионом; 6 — блок управления; 7 — электропривод с механизмом винт—шариковая гайка—рейка

Рулевой механизм с переменным отношением

А нельзя ли изменять еще и передаточное отношение? Ведь около нулевого положения баранки, когда едешь по прямой на высокой скорости, излишняя острота рулевого управления добра не приносит, заставляя водителя напрягаться. А при парковке или развороте, наоборот, хотелось бы иметь передаточное отношение поменьше — чтобы поворачивать руль на как можно меньший угол. Для этого существует несколько схем реечных рулевых механизмов.


Так работает реечный рулевой механизм ZF с переменным передаточным отношением. Здесь изменяются профиль зубьев рейки и плечо зацепления


Реечный рулевой механизм Honda VGR (Variable Gear Ratio — переменное передаточное отношение) использовался на автомобилях Honda NSX

Фирма ZF использует зубья рейки с переменным профилем: в околонулевой зоне зубья треугольные, а ближе к краям — трапецеидальной формы. Шестерня входит с ними в зацепление с разным плечом, что и помогает немного изменить передаточное отношение. А другой, более сложный, вариант использовала Honda на своем суперкаре NSX — кстати, в сочетании с электроусилителем. Здесь зубья рейки и шестерни сделаны с переменными шагом, профилем и кривизной. Правда, шестерню приходится двигать вверх-вниз, но зато варьировать передаточное отношение можно в гораздо более широких пределах. Фирма Honda продемонстрировала и другой подход. Представьте себе две рейки, установленные коаксиально одна внутри другой и связанные через червячный привод с электромотором. Одна рейка, как обычно, вращается шестерней рулевого вала, а другая связана с рулевыми тягами. По сигналу от управляющего блока электродвигатель подает ведомую рейку вправо или влево от ведущей — и колеса поворачиваются на больший угол.

Процесс развития рулевого управления

Если взглянуть на концепт кары, которые выставляются на международных выставках, то мы можем заметить, что философия рулевого управления встаёт на новый путь. В этих машинах нет как такового руля. Там стоит джойстик, как на игровых приставках, и управляет автомобилем умный компьютер. Но это пока, пусть и недалёкое, но будущее. А какова же ситуация сейчас. Давайте пройдём путь развития рулевого управления.

Самым старым, но используемым и по сей день рулевым механизмом является связка «червяк — ролик». Червяк с переменным диаметром связан непосредственно с рулевым валом. Он передаёт крутящий момент ролику, который связан с валом с сошкой. Такой рулевой механизм способен выдерживать большие нагрузки, поворачивать колёса на большой угол, практически не передаёт удары от колёс к рулю. Но такая конструкция слишком сложная, руль мало информативен и постоянно будет мучить Вас люфтами. 

На смену ему пришёл реечный рулевой механизм. Данный механизм является самым популярным на сегодняшний день. Он устроен очень просто. Шестерня, которая связана с рулевым колесом, передвигает рейку с зубцами, которая, в свою очередь, поворачивает колёса.

Следующим шагом в развитии рулевого управления стала проблема облегчения усилия на руль со стороны водителя. Существует три типа усилителя, гидравлический, электрогидравлический и электрический. В гидроусилителе есть поршень, по правую и левую стороны которого находится жидкость под постоянным давлением, которое поддерживается с помощью насоса, работающего от двигателя. Также присутствует золотник, который, реагируя на поворот руля, перекрывает определённый канал, чтобы помочь повернуть руль. Минусом такого устройства является насос, который может работать только при включённом двигателе. Этот недостаток устранён в электрогидроусилителе. В нём насос для создания давления приводится в действие с помощью электромотора, который может работать от аккумулятора, а значит, при выключенном двигателе. Такой подход позволяет снять нагрузку с двигателя, тем самым отдать дополнительные лошадиные силы для движения. В электроусилителе нет никакого поршня. Здесь электромотор напрямую соединён с рейкой рулевого управления. Достоинством такой системы является то, что здесь нет никакой жидкости, а значит, нет и никаких протеканий. К тому же такая конструкция достаточно компактная.

И это ещё не всё. Уже сейчас на некоторых машинах, в частности на БМВ, установлена система активного руления — Active Steering. Она позволяет изменять передаточное отношения рулевого механизма. Например, когда Вы едите по скоростному шоссе, руль должен быть чувствительным, а вот при парковке хотелось бы поменьше вращать баранку.

Уже сейчас внедряется технология рулевого управления, которая сама, с помощью многочисленных электронных датчиков и умного бортового компьютера, припарковывает машину. Вам даже не нужно рулить — машина всё сделает за Вас.

Пытливые умы нашего времени каждый день придумывают такие диковинные технологии, которые совсем недавно можно было прочитать на страницах фантастических произведений. Даже трудно себе представить, какой будет уровень развития в ближайшие полвека. Но уже сейчас мы можем увидеть, какими темпами идёт развитие автопромышленности.

Схема гидроусилителя и техническое обслуживание ГУР

Гидроусилитель рулевого управления все чаще устанавливается на легковых автомобилях. Он, конечно, облегчает управление, но что делать, когда гидроусилитель выходит из строя? Особого беспокойства это вызывать не должно. 

Человек всегда стремится при минимуме затраченных усилий получать максимум отдачи. Сперва ему стало лень ходить пешком — и появился автомобиль. В скором времени «трудолюбивое» человечество с ужасом обнаружило, что даже на то, чтобы крутить руль, сил приходится тратить не так уж и мало. И задумалось, как бы свою тяжкую участь облегчить… В 1925 году в США Фрэнсис Дейвис одним из первых запатентовал гидравлический усилитель рулевого управления, а в 1933 году General Motors уже намеревался установить его на своем автомобиле Cadillac с двигателем V12.

Как следует из названия, данное устройство основано на использовании принципа гидравлики. Давление в системе, заправленной специальной жидкостью, создается гидравлическим насосом, приводимым в действие коленчатым валом двигателя. В конструкции предусмотрен золотниковый клапан, который при повороте руля переключает подачу жидкости в ту или иную полость, обеспечивая дополнительный механизм рулевого управления (редуктор или рейку).

Задача состоит в том, чтобы сделать поворачивание рулевого колеса достаточно легким при маневрировании с малой скоростью и более ощутимым по усилию на рулевом колесе при движении с большей скоростью, чтобы управление автомобилем стало как можно более безопасным.

У большинства гидроусилителей вне зависимости от скорости движения автомобиля коэффициент усиления остается постоянным. Однако все большее число поступающих на рынок автомобилей сегодня оснащается системами с переменным коэффициентом усиления, у которых степень усиления уже изменяется в зависимости от скорости движения автомобиля. Они обеспечивают точную и быструю реакцию при движении автомобиля на поворотах и требуемое усилие при маневрировании автомобиля с малой скоростью. Одним из путей достижения этого является использование рейки рулевого механизма с переменным передаточным отношением зубчатого зацепления. С этой целью по длине рейки изменяется шаг и диаметр делительной окружности зубьев, а на шестерне шаг зубьев остается постоянным. Когда колеса автомобиля выставлены для движения в прямом направлении, передаточное число рулевого механизма равно единице и коэффициент усиления наименьший, но по мере приближения рулевого колеса к его крайним положениям, передаточное число возрастает и усиление, необходимое для поворачивания колес, уменьшается. Гидроусилитель рулевого механизма, управляемый компьютером, также перестает быть чем-то необычным. Такие системы рулевого управления обрабатывают информацию от спидометра автомобиля. Их работа определяется не только числом оборотов двигателя, но и скоростью движения автомобиля. Микропроцессор компьютера анализирует поступающие от датчика сигналы и вычисляет требуемый на каждый момент коэффициент усиления, который реализуется с помощью электрогидравлического преобразователя. Идея разработчиков таких систем: взять лучшее из двух видов рулевого управления — при скоростях, характерных для паркования автомобиля, сделать рулевое управление наиболее легким, а при движении с высокой скоростью действие усилителя уменьшать до такой степени, чтобы система работала почти так же, как обычное механическое рулевое управление без усилителя. 

Как правило, рулевой механизм с гидроусилителем обладает высокой надежностью и не требует сложного обслуживания при эксплуатации автомобиля. Даже в случае отказа насоса усилителя, движение на автомобиле можно продолжать, хотя для поворачивания рулевого колеса в этом случае потребуется прикладывать значительно больше усилий, чем даже на автомобиле без гидроусилителя. 

Причиной полного отказа гидроусилителя чаще всего является обрыв приводного ремня насоса. Регулярно проверяйте состояние ремня — он может быть изношен или слабо натянут. Одним из признаков слабого натяжения ремня является появление отдачи (обратного толчка) на рулевом колесе. Обычно это заметнее всего при трогании автомобиля с места, когда колеса повернуты до отказа.

Поддерживайте на должном уровне количество жидкости в бачке усилителя. При необходимости доливайте жидкость только указанной в руководстве по обслуживанию марки. Учтите, что гидрожидкость, предназначенную для автоматических коробок передач, можно использовать не для всех гидроусилителей рулевого управления. В продаже имеется много разных марок жидкостей. Неподходящая жидкость может испортить все сальники в системе.

Так как жидкость используется не только как рабочее тело гидросистемы, но и как смазочный материал, очень важно, чтобы ее уровень не опускался ниже нормы, иначе насос может выйти из строя. Следите также за чистотой жидкости. Грязная или просроченная жидкость быстро разрушит насос и уплотнения гидросистемы, расположенные на реечном механизме, что потребует потом дорогостоящего ремонта. Замена жидкости требуется редко (проверьте в руководстве по эксплуатации автомобиля, входит ли эта операция в число периодических работ по техобслуживанию. Обычно она не предусматривается). Если же вы хотите слить жидкость, необходимо открыть крышку расширительного бачка, отсоединить один из трубопроводов системы и несколько раз повернуть рулевое колесо из стороны в сторону для выдавливания жидкости из гидросистемы. Специальное отверстие для слива жидкости обычно отсутствует. Заправка новой жидкости производится через расширительный бачок. Как правило, при этом в гидросистеме образуются воздушные пробки, нарушающие ее работоспособность. Их следует удалить. Проще всего сделать это следующим образом. Запустите двигатель, откройте крышку расширительного бачка и прокачайте систему, поворачивая руль несколько раз из одного крайнего положения в другое. По мере прокачивания гидросистемы уровень жидкости в бачке будет понижаться. Повторяйте процедуру до тех пор, пока он не стабилизируется. После этого долейте жидкость до требуемого уровня и закройте крышку, предварительно проверив, не засорено ли в ней вентиляционное отверстие (если оно имеется).

Наиболее частой неисправностью гидроусилителей является течь жидкости. С таким дефектом автомобилям обычно не удается пройти ежегодный техосмотр. У некоторых старых гидросистем допускалось небольшое просачивание жидкости через подшипники, валы и т.п., поскольку их практически невозможно сделать полностью герметичными. Регулярно осматривайте узлы системы со всех сторон для своевременного обнаружения возможных подтеканий из трубопроводов и штуцеров, а также из не туго закрепленных трубопроводов и других деталей.

Выясните, не трутся ли трубки и шланги о детали шасси и подвески. Неисправность гидропривода может приводить к прорыву жидкости через чехлы. Производя проверку, поворачивайте рулевое колесо из одного крайнего положения в другое. Небольшие течи часто можно устранить, введя в жидкость специальные герметизирующие добавки, которые имеются в продаже. Однако это будет только кратковременной мерой. В случае неисправности насоса его можно отремонтировать, воспользовавшись ремонтным комплектом новых сальников. Замена сальников мало что исправит, если насос сильно изношен.

Для тех, кто любит делать все самостоятельно, ремонт насоса не представит больших трудностей. Однако прежде, чем устанавливать отремонтированный насос на автомобиль, желательно проверить его на стенде. Если вы подозреваете, что насос изношен, то обратитесь к специалисту по гидроусилителям, чтобы он проверил его рабочее давление и правильно определил неисправность.

Вообще говоря, многочисленные достоинства рулевой системы с гидроусилителем во много раз перевешивают проблемы, создаваемые ее возможными неисправностями. Стоит после того, как вы поездили на автомобиле с современной системой, пересесть на автомобиль не имеющий гидроусилителя рулевой системы, и вы немедленно «почуствуете разницу»

 

Материал с сайта «Центр Ключ»

Усилители руля | Усилители рулевого управление: описание и типы

Водители со стажем на всю жизнь запомнили специфику управления машиной без усилителя рулевого управления: на стоящем автомобиле колеса провернуть очень сложно, крутить рулем необходимо в движении. К счастью, необходимость в овладении подобными навыками осталась в прошлом, практически все современные машины оснащены усилителями руля.

Преимущества очевидны:

  • легко вращать руль;
  • при маневрировании необходимо меньшее количество поворотов руля;
  • легче удержать машину на нужной траектории при повреждении колеса или иных экстремальных ситуациях;
  • при наезде на препятствие усилитель действует как демпфер, сглаживая удар при передаче на руки водителя.

В автосалонах ГК FAVORIT MOTORS представлены автомобили с разными типами усилителей рулей.

Классификация усилителей рулевого управления

Гидравлический усилитель руля (ГУР)

Это один из наиболее распространенных типов, применяемый с 50-х годов прошлого века. Состоит из насоса, гидроцилиндра, бачка с запасом гидравлической жидкости (также называют маслом ГУР) и распределителя, соединенных между собой трубками. Насос, соединенный приводом с двигателем, создает необходимое давление в системе. Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, тем самым облегчает вращение колес.

Гидравлический усилитель нравится опытным водителям по той причине, что обеспечивает информативное и точное управление. При выходе из строя, руль будет сложно вращать, но все же доехать до сервиса можно.

Минусы такой системы:

  • на насос уходит часть энергии двигателя, что приводит к увеличению расхода топлива;
  • есть вероятность протечек системы.

При нарушении герметичности системы жидкость постепенно уходит. Если это вовремя не заметить, то из строя может выйти дорогостоящий узел. Когда вы заметите снижения уровня жидкости в бачке ГУР, необходимо немедленно связаться с технической службой ГК FAVORIT MOTIRS. Квалифицированные мастера в короткие сроки устранят неисправность.

Электрический усилитель руля (ЭУР)

Миром правит электричество, и сейчас большое распространение получили электрические усилители руля, состоящие из электродвигателя, механической передачи и системы управления (датчиков). Датчик фиксирует действия водителя и активирует мотор, интегрированный в рейку рулевого колеса. В результате от водителя требуется минимальное усилие.

Такая система компактна, не так уж дорога, требует минимальных настроек. Вероятность выхода из строя, по сравнению с гидравлической, мала. Чаще всего причина неисправности состоит в окислении контактов или неисправности датчика. Бывают случаи, когда причиной дефекта становятся сбои в работе блоков управления или скачки напряжения бортовой сети. В этом случае на панели приборов загорится сигнал неисправности, и нужно оперативно связаться с технической службой ГК FAVORIT MOTORS.

Электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР)

Замкнутая система состоит из тех же элементов, что и классический гидравлический усилитель руля: насос, гидроцилиндр, распределитель, бачок с запасом жидкости ГУР. Основное отличие в том, что насос вращает дополнительный электродвигатель, получающий питание от генератора. Такая система работает не постоянно, а только в момент вращения колеса, что снижает расход топлива. Вероятность утечки жидкости ГУР и выхода из строя электрических блоков, разумеется, есть, но и преимущества налицо: энергоэффективность, сочетающаяся с информативностью и точностью управления.

Деление по принципу действия

Усилители могут быть адаптивными (также используется термин активный) и неадаптивными. Первые имеют переменный коэффициент усиления, который зависит от скорости машины: на малом ходу руль крутится легко, при наборе скорости рулевое колесо наливается тяжестью. Это сделано в целях безопасности, поскольку сильный и резкий поворот руля на скорости может привести к аварии. В конструкцию адаптивного усилителя руля входит дополнительный датчик скорости.

Как сберечь и продлить жизнь усилителю руля

Часто водители сами выводят из строя системы. Классический случай: попытка забраться на высокий бордюр с сильно вывернутыми колесами. Создается повышенное давление в гидравлической системе, что приводит к утечке. От повышенной нагрузки может выйти из строя электромотор. Эксперты ГК FAVORIT MOTORS не рекомендуют удерживать руль в крайнем положении более 4 секунд – опять же по причине возникновения избыточного давления.

В морозы перед стартом нужно слегка разогреть жидкость ГУР. Для этого достаточно пары-тройки вращений рулем. И, разумеется, нужно периодически проверять натяжение ремня привода насоса гидроусилителя, контролировать уровень рабочей жидкости в бачке, своевременно производить замену жидкости ГУР вместе с фильтром.

Как видите, большинство рекомендаций относится к гидравлическим или электрогидравлическим системам. Электрические усилители требуют меньшего ухода.


Активное рулевое управление. Что такое сервотроник?

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. Автомобильное колесо появилось еще до нашей эры, но поворотные оси появились на конных экипажах лишь в начале XIX века. Эта конструкция перешла и на первые автомобили. Позднее родилась рулевая трапеция. В те далекие годы, конечно, никто не предполагал, что рулевое управление станет таким сложным: механика вступит в союз с гидравликой и даже электроникой.

Работа гидроусилителя

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления - ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и "винт - шариковая гайка - сектор". Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные "рейки".
 
Вспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе - распределительный клапан с чувствительным элементом - торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без "закусываний" со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах - шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример - "Сервотроник", устанавливаемый на "Ауди".

В верхней части распределителя находится так называемая камера обратного действия. В ней двигается поршень, связанный с золотником.
 
Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку - золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт - руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой "нахлебник" маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

Активное рулевое управление. Руль с коробкой передач.

Следующий шаг - так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество - возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу - электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.

Первыми из серийных моделей подобное устройство примерили автомобили BMW пятой серии. Вероятно, вскоре такие системы пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам.

Электромеханические усилители
 
Успешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.

Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион - чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.

Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях.

Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами - так называемым управлением по проводам (steering by wire).

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы - электромоторы, поворачивающие колеса.
 
Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо "видеть", они смогут даже объезжать препятствия.

Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку - разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало. Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик - им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

что это и для чего он нужен

Гидроусилитель руля (ГУР) — это устройство, которое помогает водителю не затрачивать излишней энергии в процессе поворота рулевого колеса. По общему мнению конструкторов автомобильной техники, гидроусилитель современных легковых автомобилей является довольно надежным устройством. Однако, порой случаются ситуации, при которых агрегат рулевого механизма может отказать в адекватной работе.

Стандартный автомобильный гидроусилитель рулевого управления (ГУР) состоит из распределителей жидкости с гидроцилиндром, насоса, и расширительного бачка. Когда водитель запускает силовой агрегат автомобиля, вместе с ним в работу включается и усилитель, который, закачав из бачка масло, начинает подавать его дальше по системе.

Когда водитель поворачивает рулевое колесо, распределитель под высоким давлением направляет в гидроцилиндр рабочую жидкость. Смещаясь, поршень гидроцилиндра приводит в действие тяги руля, которые, в свою очередь, задают управляемым колесам необходимый угол поворота.

Техническое состояние гидроусилителя руля

Для того, чтобы ГУР функционировал долго и надежно, необходимо уделять внимание его техническому состоянию. В первую очередь, это имеет отношение к маслу, уровень которого должен всегда соответствовать требуемой норме.

По истечении 2-х лет эксплуатации автомобиля, масло в гидроусилителе нуждается в обязательной замене. Если в процессе движения рулевой усилитель (ГУР) начнет по, какой-либо причине «терять» масло, его остатки в системе могут просто закипеть. В результате этого, прилагаемое усилие водителя при повороте рулевого колеса может возрасти в 5 раз. Гидроусилитель при выкручивании руля просто не будет работать.

Еще одним важнейшим компонентом устройства является насос гидроусилителя. Выкрутив руль до упора в одну из сторон, не рекомендуется задерживать его в данном положении более 5 секунд. В противном случае, повышенное давление, вызванное разогретым маслом, может вывести насос из строя. Чтобы произошла такая неприятность достаточно нескольких минут.

Также, необходимо следить за состоянием шлангов ГУРа и их креплениями. В целях предотвращения возникновения внезапной разгерметизации системы в процессе движения автомобиля выполняйте проверку чаще.

В данной ситуации рулевое управление, на какой-то момент станет «дубовым». И управление автомобилем выйдет из-под контроля. Порой, этого вполне достаточно, чтобы произошло ДТП. Ввиду особой важности системы рулевого управления автомобиля, при возникновении любых неполадок в работе гидроусилителя, рекомендуется незамедлительно обратиться в ремонтный сервис.

Видео по теме ГУР

Поделитесь информацией с друзьями:


Типичные проблемы рулевого управления и способы их решения

Загрузка...

Говорить о важности рулевого управления бессмысленно, так как при прохождении ежегодного ТО этому узлу уделяется первостепенное внимание. Сегодня существует несколько его видов и самый распространенный – реечный механизм. На бюджетных автомобилях стоят модификации попроще – механические, без усилителя, а на более дорогих – «умные механизмы» с электро или гидроусилителем руля, а также электрогидравлический вариант.

Рулевое управление – один из узлов, который обеспечивает безопасность во время движения. Давайте рассмотрим типичные неисправности рулевого управления и разберемся, как решаются такие проблемы.

Современные технологии позволили инженерам создать достаточно надежный и долговечный узел. Мы настолько привыкли к его исправности, что заметить начало проблем бывает трудно, но тем не менее они все-таки проявляются.

В первую очередь на высокой скорости, когда мы едем по прямой автомобиль будет уводить в сторону, как говорят автомобилисты, «машина не держит прямую». Также при проезде неровностей будет слышен стук в районе ног. Кроме этого автомобиль с запозданием реагирует на управление.

Первые признаки неисправности рулевого управления можно определить даже когда машина стоит на месте по люфту рулевого колеса. Если он превышает 10 градусов, то по правилам ПДД дальнейшая эксплуатация легкового автомобиля запрещена. В этом случае вызываем эвакуатор и в автосервис.

И ещё один признак неисправности рулевого управления – активный износ передней резины. Чаще всего из строя выходят шаровые наконечники рулевых тяг, подшипники рулевого вала и ступиц передних колес. В среднем эти детали ходят от 50 до 100 тысяч километров и являются расходными материалами, но, конечно, срок их службы зависит от класса автомобиля.

Неисправности могут быть и в усилителе руля. Сегодня используют несколько их видов. Самый распространенный у бюджетников – электроусилитель руля. В этом случае проблемы могут быть в разъёмах контактов, особенно если автомобиль с большим пробегом. Пропустить неисправность невозможно, на панели приборов появится предупреждающий сигнал.

А вот если усилитель руля гидравлический, чаще всего он используется на автомобилях подороже, то при начале проблем утром под двигателем вы заметите масляные пятна. Перепутать их с моторным маслом сложно, так как это специальное трансмиссионное масло, которое можно определить по запаху и по цвету.

В среднем рулевое управление не требует ремонта от 50 до 100 тысяч километров. А что точно сокращает его ресурс? В основном это механические повреждения, включая наезды на препятствия, езда по разбитым дорогам, неаккуратная парковка с задеванием бордюров и т.д.

Кроме того, на состояние узла отрицательно влияет перегруз автомобиля и как не странно разбалансировка колес, потому что даже слабое биение, а это все же удары, по всем деталям разбивает рулевое управление. Поэтому балансировку рекомендуется проводить 2 раза в год во время подготовки автомобиля к летнему и зимнему сезону.

Не обращать внимания на неисправное рулевое управление нельзя. Потому что если вовремя справиться с проблемой, то можно ограничиться недорогим ремонтом, а если затянуть, это, во-первых, небезопасно, а во-вторых, может дорого обойтись.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Активный усилитель руля


Активный усилитель руля - принцип работы, устройство, назначение

Активный усилитель руля — AFS (Active Front Steering). Данный усилитель можно увидеть на многих автомобилях Volkswagen, в особенности на самом знаменитом народном автомобиле — Golf 7.

 

Система управления AFS в настоящее время устанавливается на множество современных автомобилях. Преимущества данной системы в том, что активный усилитель руля обеспечивает большую безопасность при вождении и комфорт. В целом она предназначена для:

 

- изменения передаточного отношения рулевого механизма, в зависимости от скорости движения;

- корректирование угла поворота передних колес при прохождении поворотов или торможении на скользкой поверхности.

 

Также можно сказать, что общее устройство не очень сложное, система состоит из двух устройств:

 

- системы управления;

- планетарный редуктор.

 

Схема системы активного рулевого управления

 

Для изменения скорости вращения рулевого вала используется планетарный редуктор. Его устанавливают на рулевом валу. Редуктор состоит из: солнечную шестерню, блок сателлитов и коронную шестерню. На входе рулевой вал соединяется с солнечной шестерней, а на выходе с блоком сателлитов.

 

Эпициклическая шестерня (коронная) обладает возможностью вращения. Передаточное число планетарного редуктора равно единице, если шестерня неподвижна, в таком случае рулевой вал передает вращение на прямую. Для регулировки передаточного числа, как раз и используется эпициклическая шестерня, при её вращении в одну или другую сторону, можно уменьшить или увеличить передаточное число планетарной передачи, благодаря чему изменяется передаточное отношение рулевого механизма. Вращение шестерни, для изменения передаточного числа в ту или иную сторону, обеспечивает электродвигатель, который соединен с её внешней стороной по средством червячной передачи.

 

Для реализации всех функций, используется система управления, это электронная система и она включает в себя:

 

- входные датчики;

- электронный блок управления;

- исполнительные устройства.

 

Входные датчики, как и в любой другой системе, предназначены для считывания параметров, которые уже будут преобразованы в электрические сигналы. Сигналы передаются в электронный блок управления, что позволяет исполнительным устройствам обеспечивать работу всей системы. Система AFS включает в себя следующие датчики:

 

- датчик положения электродвигателя;

- датчик суммарного угла поворота;

- датчик угла поворота рулевого колеса;

- датчики динамической стабилизации (скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и вертикального ускорения).

 

Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков. С помощью заложенного в него алгоритма работы он обрабатывает считываемую информацию с датчиков и таким образом обеспечивает работу исполнительных устройств. Также электронный блок управления связан с блоками управления других систем:

 

- системы Servotronic;

- системы динамической стабилизации DSC;

- системы управления двигателем;

- системы доступа автомобиля.

 

Исполнительный механизм системы AFS являются:

 

- электродвигатель;

- сигнальная лампа на панели приборов.

 

Электродвигатель имеет аварийный электромагнитный фиксатор, который блокирует червячную передачу. В исходном положении передача заблокирована. Как только подается ток на электродвигатель, срабатывает электромагнит и фиксатор, преодолевая усилия пружины освобождает ротор электродвигателя. Когда обнаруживается неисправность, ток автоматически прекращает свою подачу на электродвигатель и червячная передача блокируется. А сами неисправности сигнализируются с помощью сигнальной лампы.

 

Принцип работы активного рулевого управления

 

При обнаружении запуска двигателя, система AFS начинает работать. Вся работа системы вращается вокруг изменения передаточного числа рулевого механизма в зависимости от скорости и условий движения.

 

При низкой скорости движения и маневрировании, датчик угла поворота рулевого колеса передает данные электронному блоку управления, который в свою очередь включает электродвигатель. В свою очередь электродвигатель через червячную пару передает вращение на эпициклическую шестерню планетарного редуктора. Самая главная функций эпициклической шестерни — изменение передаточного отношение, которое может достигать 1:10 при максимальной скорости вращения в определенном направлении. При этом руль становится острым, а углы поворота влево и вправо до упора уменьшаются, благодаря чему достигается больший комфорт в управлении.

 

При росте скорости движения, электродвигатель вращается медленней и передаточное отношение рулевого механизма уменьшается. В конечном итоге, электродвигатель прекращает свое вращение, это происходит на скорости в 180-200 км/ч, а усилие от рулевого колеса передает напрямую на рулевой механизм.

 

При дальнейшем росте скорости, двигатель снова включается, но вращается уже в обратном направлении, это позволяет на высоких скоростях уменьшить отношение передаточного числа рулевого механизма, что опять придает оптимальное и комфортное управление. При больших скоростях, отношение передаточного числа может достигать 1:20, при этом руль наименее острый, что позволяет увеличить углы наклона влево и вправо. Все это обеспечивает более удобное и безопасное маневрирование на больших скоростях.

 

Если вдруг при повороте, будет зафиксирована избыточная поворачеваемость (потеря сцепления задних колес с поверхностью), то система динамической стабилизации DSC автоматически корректирует углы повороты передних колес. Также система стабилизирует движения автомобиля на скользкой дороге или при торможении.

 

mir-volkswagen.ru

Активный усилитель руля автомобиля: можно ли доверять?

Снова рад видеть вас, мои уважаемые читатели! Мы с вами знаем, насколько стремительно развивается современный автопром, особенно в части всевозможной электроники. Среди множества высокотехнологичных приблуд, устанавливаемых на транспортные средства, зародилось отдельное направление — активный усилитель руля автомобиля.

Производителями придумана масса технологий, упрощающих руление, и одной из них мы уделим внимание в этой статье.

Итак, просим любить и жаловать — система активного рулевого управления AFS.

Активный усилитель руля: история и суть изобретения

Надо сказать, что испробовать все прелести данной технологии могут лишь счастливые обладатели автомобилей марки BMW, выпущенных после 2003 года. Суть её состоит в том, чтобы менять реакцию колёс на вращение руля в зависимости от скорости машины.

Так, к примеру, если вы решили припарковаться в сложном для этого месте, Вам не придётся крутить баранкой по нескольку оборотов, чтобы вывернуть колёса – электроника отследит скорость, и передаточное число рулевого механизма снизится до минимума.

На больших скоростях такая реакция наоборот вызывает дискомфорт и даже опасна, поэтому передаточное число увеличивается, и машина реагирует на руль более плавно.

Система AFS была разработана двумя столпами автомобильной электроники и компонентов – компаниями Bosch и ZF. Патент на изобретение, лежащее в основе активного рулевого управления, был выкуплен ими ещё в 1990 году, а полноценные работы над серийным внедрением технологии начались лишь 7 лет спустя.

Как мы уже вспоминали, в серию AFS пошла в 2003 году и с этого момента является одной из фирменных «фишек» баварских автомобилей.

Активный усилитель руля. Устройство

Вы, наверное, думаете, что система активного рулевого управления очень сложна? На самом деле это не так, и принцип её работы довольно прост. Ключевыми элементами AFS являются:

  • планетарный редуктор;
  • блок управления;
  • комплект датчиков.

Конструктивно данная технология неразрывно связана с механизмом рулевого управления. В целом всё выглядит так: в разрез рулевого вала вмонтирован блок с планетарным редуктором, внутри которого находятся так называемые солнечная и эпициклическая шестерни, блок сателлитов и электродвигатель.

Все эти элементы работают сообща лишь для одной цели – менять передаточное число между рулём и колёсами.

Руководит процессом электронный блок управления на основе данных, поступающих от целой армии датчиков, а именно: датчика угла поворота руля, суммарного угла поворота механизма, положения электродвигателя, а также спидометра и датчиков системы динамической стабилизации.

Переварив всю информацию, блок управления посылает команду на исполнительный механизм, коим является электромотор планетарного редуктора, который вращает эпициклическую шестерню.

Именно от направления и частоты её вращения зависит передаточное число, ощущаемое нами как изменение остроты руля в зависимости от скорости автомобиля. Вот такая история.

//www.youtube.com/watch?time_continue=35&v=yfvbJMLG7hk

Похожие системы, меняющие чувствительность баранки есть и других автопроизводителей, например у Toyota — VGRS (Variable Gear Ratio Steering) , но работает она у японцев по иному принципу и это уже другая история.

На этом, друзья, разрешите подвести черту под этим рассказом. Не забывайте подписываться и следить за обновлениями нашего блога. Будет интересно!

auto-ru.ru

Что лучше — ГУР, ЭУР или ЭГУР? — журнал За рулем

Казалось бы, усилители рулевого управления делятся лишь на гидравлические и электрические. Однако у этого принципиального деления есть свои подвиды. Причем все они имеют эксплуатационные особенности и дарят различные ощущения при езде.

Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.

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

рулевое управление

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

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

Материалы по теме

Эталонная система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт — шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.

Увы, с массовым приходом привычных рулевых реек внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электрических усилителей (электродвигателей) добавились еще и паразитные моменты инерции. С тех пор инженеры с переменным успехом пытаются привить современным механизмам ту эталонную информативность, присущую легковым рулевым редукторам.

Классический гидравлический усилитель руля (ГУР)

Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал — рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.

Классический ГУР

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.

Материалы по теме

Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.

При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленят

www.zr.ru

🔧 Рулевое управление современного автомобиля. Принцип работы — DRIVE2

🎥 Не забываем смотреть видео, прикрепленные к посту, в которых вы узнаете о разных видах рулевого управления современных автомобилей 😉

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. В настоящее время рулевое управление современного автомобиля стало сложным, ведь механику заменила гидравлика и даже электроника. В данной статье мы рассмотрим принцип работы всех современных типов рулевого управления автомобиля.

🔎 Усилители рулевого управления

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и "винт — шариковая гайка — сектор". Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные "рейки".

принцип действия реечного механизма с гидроусилителемВспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем. В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.

Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без "закусываний" со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду. Избыточное давление стравливает перепускной клапан.

Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше. При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

🔎 Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример — рулевое управление "Сервотроник".

Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия. Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются.

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.

Устройство работает эффективно и надежно. Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой "нахлебник" маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

🔎 Активное рулевое управление

Следующий шаг — так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории. Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.

Вероятно, вскоре системы активного рулевого управления пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам.

🔎 Электромеханические усилители рулевого управления

Электромеханические усилители рулевого управленияУспешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.

Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион — чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.

Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях.

🔎 Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire).

Вращение руля отслеживает специальный датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса.

Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол. Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.

Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется. А когда машины научат хорошо "видеть", они смогут даже объезжать препятствия.

Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало. Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик — им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

Спасибо, что прочитали статью до конца 👍
Удачи на дорогах 😉

www.drive2.ru

Электроусилитель руля - принцип работы, устройство, назначение

Электроусилитель рулевого управления, который известен под более простым названием как «Электроусилитель руля» - конструкторская особенность рулевого управление, где поворот руля облегчает электропривод. В настоящее время электроусилитель руля, все больше вытесняет гидроусилитель. Ряд его преимуществ в сравнении с гидроусилителем:

 

- можно регулировать характеристики рулевого управления с большим удобством;

- большая информативность;

- уменьшение расхода топлива (в среднем до 0,5 литров на 100 км пути).

 

Также, использование электроусилителя, позволило создать и использовать системы активной безопасности:

 

- система курсовой устойчивости;

- система автоматической парковки;

- система аварийного рулевого управления;

- система помощи движения по полосе.

 

Существует два варианта использования электроусилителя руля:

 

- усилия электродвигателя передается на вал рулевого колеса;

- усилие электродвигателя на рейку рулевого управления.

 

Самым востребованным считается вариант с усилием на рулевую рейку. Он более известен под названием: «электромеханический усилитель руля». У него существует также две известные конструкции:

 

- с двумя шестернями;

- с параллельным приводом.

 

Электроусилитель руля состоит из следующих устройств:

 

- электродвигатель;

- механическая передача;

- система управления.

 

Схема электроусилителя рулевого управления с двумя шестернями

 

В данной схеме электроусилитель руля объединен с рулевым механизмом в одном блоке. В конструкции электроусилителя используется асинхронный электродвигатель.

 

Механическая коробка передает крутящий момент электродвигателя к рейке рулевого механизма. В варианте с двумя шестернями, одна из них передает крутящий момент на рейку рулевого управления от рулевого колеса, другая шестерня — от электродвигателя усилителя. Именно для такого случая на рейке есть два участка зубьев, один из которых служит приводом для усилителя.

 

Схема электромеханического усилителя руля с параллельным приводом

 

В отличии от варианта с двумя шестернями, в варианте с параллельным приводом, для передачи усилия от электродвигателя на рейку используется специальный шариковый механизм и ременная передача.

 

 

Система управления включает в себя:

 

- входные датчики;

- электронный блок управления;

- исполнительное устройство.

 

Входные датчики представляют из себя: датчик угла поворота руля и датчик крутящего момента на рулевом колесе. Система управлением электроусилителем, использует и сторонние системы, такие как ABS (система недопущения блокировки всех колес при экстренном торможении) и блок управления двигателя (датчик частоты коленчатого вала).

 

Электронный блок управления

 

Блок управления считывает показатели с датчиков, далее он обрабатывает данные и в соответствии с алгоритмом своей работы, оказывает необходимое воздействие на исполнительное устройство — электродвигатель. Электродвигатель является главным исполнительным устройством, которое облегчает поворот руля благодаря усилию электродвигателя.

 

Сам электроусилитель может работать в нескольких режимах:

 

- обычные условия;

- малая скорость;

- большая скорость;

- активный возврат колес в среднее положение;

- поддержание среднего положения колес.

 

Поворот автомобиля естественно осуществляется поворотом рулевого колеса. Через торсион, крутящий момент рулевого колеса передается на рулевой механизм. Закрутку торсиона измеряет датчик крутящего момента, угол поворота руля — датчик угла поворота рулевого колеса. В дальнейшем все данные: угол поворота рулевого колеса, частота вращение коленчатого вала, скорость автомобиля, передаются блок управление, которые уже решает как дальше работать исполнительному устройству.

 

Получается, что поворот колес автомобиля происходит объединенными усилиями, которые передаются от рулевого колеса и электродвигателя усилителя.

 

При небольших скоростях руль становиться легким, обычно это при парковке, или сильно крутых поворотах. Электронная система обеспечивает максимальный крутящий момент электродвигателя, тем самым руль получает большие углы поворота. Максимальный крутящий момент электродвигателя обеспечивает значительное усиление рулевого управления.

 

При высоких скоростях на поворотах получится тяжелый руль, крутящий момент при этом наименьший. Но система управления может реактивное усилие, которое возникает при повороте колес — возврат колес в среднее положение.

 

Систему управления часто поддерживает среднее положение колес в условиях разного давления в шинах или допустим сильного бокового ветра и производит необходимую коррекцию. Также, в алгоритме блока управления предусмотрена компенсация увода переднеприводного автомобиля. А в активных системах безопасности электроусилитель действует самостоятельно.

 

mir-volkswagen.ru

Электроусилитель руля как работает. Но, несмотря на свои качества, ЭУР имеет и ряд минусов. Возможные режимы работы электроусилителя рулевого управления

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 (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).

Этот тип уже завоевал достаточно широкую популярность и его устанавливают на свои модели многие автопроизводители. Есть тенденция, что на определенных классах автомобилей ЭУР полностью вытесняет ГУР. Поэтому следует подробно рассмотреть устройство электроусилителя руля, конструктивные особенности, виды, положительные и отрицательные стороны.

Основная задача ЭУР та же, что и у гидроусилителя – создание дополнительного усилия на рулевом механизме для облегчения управления авто. Причем работа усилителя не должна влиять на «обратную связь», чтобы водитель постоянно «чувствовал» дорогу.

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.

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).


Червячный редуктор ЭУР

Двухвальный ЭУР

Двухвальный

alimoto.ru

Как работает: электроусилитель руля — DRIVE2

Благодаря тому, что электроусилители рулевого управления могут выполнять гораздо больше задач, чем их гидравлические аналоги, они становятся все более популярными. Выясняем, что они умеют и почему их так полюбили производители?

Электроусилитель, который нередко называют электромеханическим усилителем, состоит из электромотора и блока управления, анализирующего информацию с датчиков. В основном учитываются показатели датчиков скорости и угла поворота руля, но «привязка» электроусилителей к последним системам активной безопасности может существенно увеличить этот список.

Появившийся в 1950-х годах усилитель руля настолько изменил жизнь автомобилистов, что без него машина уже воспринимается в прямом смысле пережитком прошлого. При этом, если проследить за развитием усилителей, то выяснится, что основная их функция, по сути, остается неизменной. Как и прежде, усилитель служит своеобразным «бицепсом», делающим вращение руля легким и неутомительным занятием даже для хрупкой девушки. И если сравнивать электроусилитель с гидроусилителем именно в таком ракурсе, то разницы между ними нет вовсе. Так почему же автомобильные компании стали повсеместно отказываться от «выдержанных» гидроусилителей в угоду новомодным «энергетикам» в виде электроусилителей?

Во-первых, простота и компактность конструкции. Ведь в данном случае помогает крутить рулем не гидравлика, а электромотор. Это означает, что можно отказаться от дополнительного обвеса рулевого механизма шлангами, насосами и бачками. Помимо этого, благодаря небольшим размерам разместить электромотор можно как непосредственно на рулевой колонке (а) или на шестерне (б), так и на самой рейке (в).

Электроусилитель на рулевой колонке обычно применяется на бюджетных и небольших автомобилях. К его размещению на реечном валу зачастую прибегают в случаях с крупногабаритными машинами: седанами бизнес-класса и кроссоверами.

Во-вторых, в пользу электроусилителей говорит и повышение экономичности. Несмотря на то, что частично она достигается и с помощью электрогидроусилителей, в которых гидронасос работает не благодаря ременной передаче от двигателя, а управляется электромотором. Тем не менее даже в таких «гибридных» вариантах для того, чтобы руль был работоспособным в любой ситуации, гидравлика должна постоянно поддерживать рабочее давление даже когда руль не используется. Электроусилитель же на прямых попросту не задействуется, а на больших скоростях для «честной» обратной связи и вовсе может отключаться.

В-третьих, электромотор усилителя облегчает настройку рулевого управления не только для автомобильных инженеров, но и предлагает ее даже для водителей. Сейчас производители повсеместно внедряют системы, позволяющие легко с помощью предустановленных настроек менять характер руля согласно пожеланию владельца: от легкого и комфортного до по-спортивному острого. Подобные решения предлагаются не только для премиальных автомобилей наподобие Audi (опциональная система Drive Select также позволяет подстроить и подвеску, и даже коробку передач с мотором), но и например, для более доступных KIA (система Flex Steer).

Кроме этого, требуют перехода на электроусилители и новые активные помощники: от автопарковщиков до систем безопасности, которые уже научились легкими подруливаниями подсказать водителю правильные движения рулем, а то и вовсе не дать ему повернуть в опасном направлении.

Когда электроусилители начали только появляться, их поначалу критиковали за недостаточную информативность, «искусственность». Тем не менее производители постоянно их совершенствуют, а новые запросы в сфере безопасности и упрощения управления автомобилем в скором будущем не оставят гидроусилителям шансов.

www.drive2.ru

Какие бывают усилители рулевого управления?

Современный автомобиль сложно представить без усилителя рулевого управления. Ведь легкость вращения «баранки» — один из важнейших потребительских параметров. Разные производители предлагают различные варианты усилителей. Чем они отличаются друг от друга?

Первые усилители были использованы серийно в 30-х годах ХХ века на грузовиках. Тогда водитель уже с трудом справлялся с поворотами колес, несмотря на огромный диаметр «баранки», и даже помощнику шофера (тогда существовала и такая должность) помимо обязанностей по обслуживанию автомобиля добавили новую повинность – в крутых виражах он помогал крутить руль. По сути, машиной управляли «в четыре руки».

Пневматический усилитель руля

Поскольку в тормозах работал сжатый воздух, решение лежало на поверхности — сделать усилитель пневматическим.  Такие устройства были просты и дешевы, но очень шумны. При этом точно спрогнозировать, насколько надо крутить «баранку», чтобы вписаться в поворот, мог только очень опытный водитель. Дело в том, что пневматика работала по принципу «включено-выключено» — если руль повернуть чуть-чуть, усилитель не работал, на больших же углах «баранка» уже не сопротивлялась вращению, а уже сама рвалась из рук и колеса мгновенно выворачивались полностью. А попадись на дороге яма или выбоина, колеса из-за большой упругости воздуха могли повернуть, куда им вздумается.

Гидравлический усилитель руля

Поэтому в середине столетия воздух сменила жидкость. Гидравлические усилители лишены недостатков предшественника. Приводимый двигателем насос создает необходимое давление. Распределитель, связанный с рулевым валом, отслеживает угол поворота «баранки» и сопротивление на ней, дозируя количество масла, направляемого в дополнительное устройство, которое и поворачивает колеса. Оно может стоять отдельно от рулевого механизма или составлять с ним единое целое. В последнем случае гидроусилитель называют интегральным. Его-то в основном и применяют на легковых автомобилях — от «Лады» до «Мерседеса».

Гидроусилитель еще и сглаживает толчки от неровностей дороги, приходящие на «баранку». При этом «гидравлика» настолько эффективна, что позволяет удержать машину на дороге, даже если вдруг лопнет покрышка и сопротивление на рулевом колесе резко многократно возрастет. Улучшается маневренность — от упора до упора «баранку» крутить надо меньше.

Минусы гидроусилителя вытекают из его сложности. В нем необходимо контролировать уровень жидкости, следить за герметичностью магистралей, менять масло и т.п. Насос усилителя работает постоянно, независимо от того, поворачивает водитель руль или нет. Значит, двигатель теряет впустую ни много ни мало около 7% мощности (для городской микролитражки — существенная цифра). Давление в системе напрямую зависит от оборотов коленвала. Поэтому при маневрах на малых скоростях или при быстром вращении «баранки» производительности насоса не хватает. Руль, как говорится, «закусывает». А на трассе он, наоборот, становится «пустым», теряется «чувство дороги» — ведь при высоких оборотах мотора усилитель работает по максимуму, чтобы решить эту проблему применяют специальные устройства (насос с переменной производительностью, различные клапаны, модуляторы и т.д.), усложняя и удорожая и без того сложный механизм. Кроме того, вся система очень тяжелая. Покупателю это не принципиально, а вот конструктор для сохранения заданных параметров автомобиля (ресурс, максимальная скорость и т.д.) вынужден увеличивать мощность двигателя, усиливать другие элементы, что в свою очередь удорожает машину.

Электрогидроусилитель

Электрогидроусилитель лишен большинства недостатков «чистой» гидравлики. Такие устройства устанавливаются, например, на «Ford Focus» второго поколения. По конструкции электрогидравлический усилитель аналогичен гидравлическому, но только давление в нем создает насос, приводимый не двигателем машины, а собственным электромотором. Его работой руководит электроника. Иногда водитель даже сам может выбрать режим работы. Например, «городской» (руль работает легче) или «движение по трассе» (руль становится «тяжелее», что повышает точность управления на высоких скоростях). Производительность электрогидроусилителя не зависит от оборотов мотора, его мощность теряется только на привод генератора, но масса системы в целом и ее сложность остаются на прежнем уровне. Таким образом, электрогидроусилитель – переходный вариант от гидравлики к электроусилителю.

Электроусилитель руля

Электрический усилитель год от года все популярнее. Им оснащены большинство автомобилей последних моделей. Его конструкция проще, чем у гидро- и электрогидроусилителя — электромотор просто доворачивает рулевой вал.

Электроусилитель компактен и расположен на рулевой колонке. Командует им электронный блок, собирающий и обрабатывающий сигналы от нескольких датчиков (углы и скорости поворотов «баранки», скорость автомобиля, обороты двигателя и т.п.). Такой усилитель в целом легче и проще своих предшественников, не требует обслуживания‚ но усилие на руле многим водителям кажется искусственным. У них возникает ощущение управления автомобилем в компьютерной игре. Тем не менее большинство изготовителей работает над совершенствованием именно этой системы. Ведь кроме всего прочего, электроусилитель позволяет реализовать большинство новомодных функций: автопарковка, удержание машины в своей полосе, а также будущее использование автопилотов. А это значит, что электрические усилители – самые перспективные.

carwow.ru

ГУР или ЭУР? — DRIVE2

Сейчас практически на все новые автомобили ставятся усилители руля, которые значительно помогают в управлении, и бывают двух типов: гидравлический (ГУР) и электрический (ЭУР). А что лучше?

Немного истории.
Довольно длительное время никто и не задумывался об усилителях руля. Автомобили были медленными, легкими и требования к комфорту были невысоки. Поэтому просто делали диаметр «баранки» больше, и водителю приходилось крутить огромный руль по пять-шесть оборотов от упора до упора. Никто не жаловался, и не заморачивался по поводу ГУР или ЭУР .

Но не все хотели заниматься силовыми упражнениями на работе и именно поэтому, первыми об облегчении управления задумались водители грузовиков.

Конструкторами был разработан специальный гидравлический механизм, который монтировался непосредственно в систему рулевого управления и упрощал вращение рулевого колеса. На этом полезность изобретения не заканчивалась. Уменьшились вибрации на руле и обратная связь от неровностей дороги. Так же, использование ГУР улучшило безопасность автомобиля: при повреждении шин передних колес стало легче удержать руль в заданной траектории движения.

С момента изобретения ГУРа прошло уже не один десяток лет, и этот механизм постоянно совершенствовался. Эволюционным шагом стало применение не гидравлики, а электрики в усилителе руля. Так был изобретен ЭУР, который сегодня очень популярен и устанавливается на различные модели автомобилей. Так в чем же отличия между этими двумя технологиями и все же ГУР или ЭУР, что лучше?

Гидроусилитель руля:


ГУР представляет собой систему из соединительных трубок низкого и высокого давления, в которых циркулирует масло, нагнетаемое в систему с помощью насоса. При повороте руля масло под давлением подается в рулевой механизм через распределитель, затем накачивается в гидроцилиндр, где создает давление на поршень, смещая его и облегчая усилие при повороте руля. Когда автомобиль движется по прямой, то масло из рулевого механизма оттекает обратно в бачок.

Преимущества ГУРа:

Дешевизна в производстве
Хорошая обратная связь с дорогой
Комфортно управлять, как на высокой, так и на низкой скорости

Недостатки ГУРа:

Нельзя долго держать в крайнем положении, возможна поломка
Необходимость обслуживания механизма, замена масла.
Дорогой ремонт при поломке
Создает дополнительную нагрузку на двигатель
Занимает много места под капотом
При поломке нельзя управлять автомобилем

Электроусилитесь руля:

Система из электродвигателя, электронного блока управления, датчиков крутящего момента и угла поворота руля. ЭУР не настолько громоздкий механизм, как ГУР, поэтому монтируется непосредственно на рулевой колонке или рулевой рейке. В отличие от ГУРа, где усилие на руле меняется при помощи циркулирующего в системе масла, ЭУР делает это посредством силы тока. ЭУР умеет рассчитывать усилие в зависимости от скорости движения автомобиля и угла поворота руля: если вы паркуетесь, то ЭУР будет работать по максимуму, а если движетесь на большой скорости, то электроусилитель будет прилагать минимум усилия для лучше остроты управления.

Преимущества ЭУР:

Хорошая связь с дорогой
Простота конструкции и обслуживания
Компактность
Острота управления на больших скоростях
При поломке можно управлять автомобилем

Недостатки:

Высокая стоимость
Требуется установка более мощного генератора

www.drive2.ru

Электрогидроусилитель руля — Википедия

Системы рулевого управления с электро-гидравлическими усилителями.

Электро-гидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда аббревиатируемые как ЭГУР. Также называются «гибридными» системами. Как и стандартные системы используют вспомогательную гидравлическую технологию, но обеспечивающий рабочее давление гидравлический насос приводится в движение электродвигателем, вместо отбора мощности от основного двигателя транспортного средства.

В 1965 Форд экспериментировал с парком «управление моментального поворота запястьем» оборудованного Mercury Park Lanes, который заменял обычный большой руль двумя 5-дюймовыми (127-миллиметровыми) кольцами, с быстротой передаточного отношения 15:1, и электрический гидравлический насос в случае, если двигатель остановился.[1][2]

В 1990 Тойота представила своё второе поколение MR2 с рулевым управлением с электро-гидравлическим усилителем. Это должно было исключить управление гидравлическими линиями от двигателя (которые были расположены позади водителя в MR2) до центральной стойки.

В 1994 Фольксваген произвел 3-ю марку Гольфа Ecomatic, который использовал электрический насос так, чтобы рулевое управление с усилителем могло работать, в то время как двигатель был выключен компьютером, чтобы сэкономить топливо.[3] Электро-гидравлические системы могут быть найдены в некоторых автомобилях Форд, Фольксваген, Ауди, Пежо, Ситроен, Шкода, Suzuki, Opel, МИНИ-, Тойота, Хонда, и Мазда.

Servotronic обеспечивает точную зависимость рулевого управления с усилителем от скорости, в котором количество подключенных сервомоторов, зависит от скорости движения, и таким образом предоставляет даже больше комфорта водителю. Количество усиления сильнее при низких скоростях, например, при парковке автомобиля. Большая поддержка облегчает маневрирование автомобиля. На более высоких скоростях электронная система датчиков постепенно уменьшает уровень усиления управления. Таким образом, водитель может управлять автомобилем ещё более точно (с рулевым управлением со стандартным усилителем при повышении скорости гидроусилитель полностью отключается). Servotronic используется многими автомобилестроителями, включая Ауди, General Motors, БМВ, Фольксваген, Вольво, Сеат и Порше. Servotronic — торговая марка AM General Corp.[4]

Система позволяет инженерам адаптировать рулевой механизм к переменным скоростям и амортизации системы подвески, для достижения идеального сочетания сглаживания езды, и управления для каждого транспортного средства.[5] На автомобилях группы Фиат величина усиления может регулироваться, нажатием кнопки с надписью «ГОРОД», который переключается между двумя отличающимися траекториями поворота, в то время как у большинства других систем EPS есть переменная усиления, которая учитывает больше помощи при уменьшении скорости транспортного средства и меньше помощи со стороны системы во время быстрой езды. В случае отказа данного компонента, механические соединения, такие как стойка и зубчатый валик служит резервными, подобно гидравлической системе. Электрический усилитель руля не стоит путать с сервоприводом или проводными рулевыми системами, которые используют электродвигатели для того, чтобы управлять колёсами, но без какого либо механического соединения с рулем.

У электрических систем есть небольшое преимущество в топливной экономичности, потому что нет никакого гидравлического насоса с ременным приводом, постоянно работающего вне зависимости от того, требуется ли помощь или нет, и это — главная причина их внедрения. Другое главное преимущество — устранение машинного компонента с ременным приводом, и несколькими гидравлическими шлангами высокого давления между гидравлическим насосом, установленным на двигателе, и механизмом управления, установленным на шасси. Это значительно упрощает производство и обслуживание. Включив электронный контроль устойчивости, электрические системы усилителя руля можно мгновенно изменить уровень поддержки, изменяя вращающий момент, чтобы помочь водителю при корректирующих маневрах.

Максимальная полезная мощность электрической системы транспортного средства ограничивает пределы возможностей электрической системы оказания помощи. 12-вольтная электрическая система, например, ограничивается 80-ю амперами тока, что в свою очередь ограничивает размер двигателя до пределов менее 1 кВт. Это количество энергии больше подходит для транспортных средств небольшого размера. Но скорее всего, не хватило бы для больших машин, таких как грузовики и внедорожники.существуют и другие типы электросистем, такие как 24-х вольтная и др. разновидности, используемые в гибридных авто и электромобилях. Они имеют большую выходную производительность, которая позволяет использовать двигатели большей мощности необходимых для больших и среднеразмерных транспортных средств.

Первые электрические системы управления появились на Honda NSX в 1990, FIAT Punto Mk2 в 1999, Honda S2000 в 1999, Toyota Prius в 2000[6] и на BMW Z4[7] в 2002. Сегодня многие изготовители используют электронное управление.

Обзоры в автомобильной прессе часто комментируют, что определенные системы управления с электрическим усилителем не дают достаточного «чувства дороги». Чувство дороги подразумевает под собой отношение между силой, необходимой для управления транспортным средством и усилием, которую водитель прилагает к рулю. Чувство дороги дает водителю субъективное восприятие, которое он использует при управлении транспортным средством. Величиной чувства дороги (информативности руля) управляет компьютерный модуль, который управляет руководящей системой электроэнергии. В теории программное обеспечение должно быть в состоянии приспособить количество дорожного чувства, чтобы удовлетворить водителей. На практике, трудно учесть различные ограничения конструкции, производя более яркую информативность руля. Тот же самый аргумент также был применен к рулевому управлению с гидравлическим усилителем.

  1. ↑ Will a twist of your wrist steer your next car? (англ.) // Popular Science : magazine. — Bonnier Corporation (англ.)русск., 1984. — February (vol. 186, no. 4). — P. 83.
  2. Markovich, Alex. Look, Ma-No Wheels (англ.) // Popular Mechanics : magazine. — 1965. — April (vol. 123, no. 4). — P. 91—93.
  3. ↑ The Golf Ecomatic Page (неопр.) (недоступная ссылка). Deylan.co.uk. Дата обращения 14 декабря 2010. Архивировано 10 августа 2011 года.
  4. ↑ Audi of America Usage Agreement Архивная копия от 24 августа 2007 на Wayback Machine
  5. Keebler, Jack. So long, hydraulics - the electronic revolution in power steering (англ.) // Popular Science : magazine. — Bonnier Corporation (англ.)русск., 1986. — May (vol. 228, no. 5). — P. 50—56.
  6. ↑ 2001 Toyota Prius Repair Manual, Volume 2, Pub. No. RM778U2

ru.wikipedia.org

определяем что лучше? — Datsun on-DO, 1.6 л., 2015 года на DRIVE2

Полный размер

На старых автомобилях типа Москвич или «копейка» рулевое управление не имело каких-либо вспомогательных приспособлений, позволяющих упростить усилия водителя, направленные на вращение рулевого колеса.

Электроусилитель или гидроусилитель руля

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».

ГАЗ 14 Чайка

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.

Гидроусилитель руля схема

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.

Электроусилитель руля схема

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.

Гидроусилитель руля комплект

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.

Электроусилитель руля комплект

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
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.

Управление автомобилем на плохой дороге

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 облад

www.drive2.ru

Активное рулевое управление — как это работает?

Усилитель руля — это изобретение, которому уже более века, поэтому неудивительно, что в него были внесены некоторые усовершенствования. В традиционных растворах с фиксированным соотношением оно составляло примерно 1:18. Это означает, что поворот руля на 18 градусов изменил положение колес на один градус. Между тем, например, при парковке оптимальное передаточное число около 1:10 , что обеспечивает легкое маневрирование.

Было бы практически невозможно управлять автомобилем с таким передаточным числом на более высоких скоростях. Для того, чтобы ехать прямо, пришлось бы постоянно противодействовать рулю. Следовательно, передаточное число должно увеличиваться с увеличением скорости. При скорости 100 км/ч оно должно быть в районе 1:25. Постоянное передаточное число было компромиссом между маневренностью и устойчивостью автомобиля.

Усилитель руля в легковых автомобилях реализуется на практике тремя способами.Гидравлические системы рулевого управления заменены на электрические системы с электрическим управлением или электрогидравлические и смешанные системы. В смешанной системе гидравлический насос приводится в действие электродвигателем. Электрическая система используется все больше и больше.

В 1981 году в США был запатентован электроусилитель руля, а в 1988 году электроусилитель руля стал использоваться в небольшом автомобиле Suzuki. Почему электроусилитель становится все популярнее? Короче говоря, это система, которая проста в сборке и легче, чем гидравлическая система.В то же время он дешевле, безотказнее и точнее.

Состоит из электродвигателя, соединенного муфтой с редуктором и рулевым валом. Отдельной частью является электроника, оснащенная датчиками, определяющими усилие, прикладываемое к рулю, и угол поворота руля.

Активное рулевое управление

(фото: пресс-релиз/BMW)

По сравнению с гидравлической системой электрическая работает и потребляет энергию только при необходимости .Благодаря этому сжигание может быть ниже примерно на 5%. (по сравнению с гидравлической системой). Электрическая система почти в два раза легче (около 7 кг) гидравлической, а ее основной элемент — электродвигатель — может быть установлен вне моторного отсека, на самом рулевом валу.

Вся система управляется компьютером, который собирает и анализирует сигналы, поступающие от датчиков силы, скорости и нагрузки двигателя. Система работает, активируя гидроусилитель руля после того, как компьютер обнаруживает, что рулевое колесо наклонено из нейтрального положения.

В электросистеме усилие на руле сохраняется в компьютере, что позволяет произвести практически любую регулировку. Кроме того, система электроусилителя руля может проводить самодиагностику и информировать водителя о любых повреждениях.

Использование усилителя рулевого управления с электронным управлением позволяет интегрировать его с другими системами. Система с переменным передаточным числом, устанавливаемая на BMW 5 и 6 серии, работает в сочетании с системами Servotronic и DSC.

При незначительном повороте автомобиля вокруг своей оси система активного рулевого управления мгновенно меняет угол поворота передних колес, корректируя неустойчивость автомобиля.Как видите, такое решение не только удобно, но и безопасно.

Каково будущее систем рулевого управления? В настоящее время компании работают над созданием системы, в которой механические соединения между колесами и рулем будут заменены электрическими проводами. Опорные катки будут управляться приводом, но управляться им будет электрически. Электронный контроллер преобразует вращение рулевого колеса в электрические импульсы.

.

Установка усилителя руля в зависимости от скорости?

Активное рулевое управление — вариант рулевого управления, используемый BMW. На средних и низких скоростях рулевое управление обеспечивает очень большой угол поворота даже при небольшом повороте рулевого колеса. Активное рулевое управление обеспечивает спортивное рулевое управление на средних скоростях и позволяет точно парковаться без чрезмерных усилий на рулевом колесе. В дополнение к активному рулевому управлению BMW также использовала сервотроник.Старые автомобили без активного рулевого управления могут быть оснащены сервотроником или «нормальным» рулевым управлением. Активное рулевое управление и его преимущества более подробно обсуждаются ниже. В нем также объясняется, можно ли дооснастить активную систему рулевого управления и стоит ли ее дооснащать. В 2004 году активное рулевое управление BMW получило Немецкую премию за инновации в области бизнеса. Активные системы рулевого управления также доступны у других поставщиков. Функция относительно похожа, но имя другое.Audi называет это Динамическое рулевое управление Mercedes также говорит о рулевом управлении, зависящем от скорости Активная реакция оси , а Porsche говорит об одном электромеханическом усилителе рулевого управления (Porsche Torque Vectoring PTV и PTV Plus) и т. д. Каждая система имеет некоторые особенности, особенности и технические усовершенствования, но все они поддерживают водителя при вождении.

Активное рулевое управление — что это?

Вернуться к системе BMW.Активное рулевое управление также известно как рулевое управление с регулируемой скоростью. Преимуществом является регулировка угла поворота руля и регулировка на малых и средних скоростях. Например, при скорости 30 км/ч и менее необходимо уменьшить количество оборотов руля, чтобы отрегулировать направление движения. Передаточное число рулевого управления изменяется при активном рулевом управлении и адаптируется к углу поворота рулевого колеса и скорости автомобиля. Вам не нужно хвататься за руль; например, для парковки достаточно даже меньших движений руля.Активное рулевое управление особенно заметно на низких и средних скоростях. На более высоких скоростях, например свыше 100 км/ч, для изменения направления требуется больший замок руля. В то время как рулевое управление работает сразу на низких скоростях, поворот должен быть преднамеренно выполнен на высоких скоростях, чтобы изменить направление. Активное управление включает в себя сервотроник и представляет собой сложную технологию.

Активное рулевое управление — можно ли дооснастить?

Интернет-форумы часто спрашивают в сфере тюнинга БМВ о возможности дооснащения активным управлением.Модернизация возможна только при больших технических и финансовых затратах. Для сложного рулевого управления требуется дополнительный блок управления и, в зависимости от автомобиля, необходимо внести изменения в линейные системы. Изменения также коснулись рулевого управления, радиатора, маслопроводов и других частей автомобиля. Ожидается, что он будет стоить несколько тысяч евро, и мы не можем дать 100% гарантии, что он будет работать и будет действовать на законных основаниях. На усмотрение тюнера решать, выгоден ли такой апгрейд или уже достаточно апгрейда сервотроника.И, конечно же, это относится ко всем современным автомобилям. Независимо от типа транспортного средства, он является основой. Системы всегда сложны и оснащены множеством технологий. Была ли уже модель автомобиля? опционально с заводским усилителем рулевого управления, дооснащение проще, чем если бы автомобиль никогда не предлагался с этой функцией. Например, если вы хотите оснастить этой функцией старый BMW E30, преобразование будет чрезвычайно сложным и дорогостоящим. Но если деньги роли не играют, на такое транспортное средство можно также - с большим усилием - установить гидроусилитель руля.Конечно, смысл можно поставить под сомнение!

Активное рулевое управление — необходимо ли для старых автомобилей?

На форумах много дискуссий о том, полезно ли это обновление для старых автомобилей. Часто рекомендуется установить только один сервотроник и не использовать полное активное управление. Активное рулевое управление может быть интегрировано в более старый автомобиль только благодаря сложным электронным преобразованиям и транспортным средствам, упомянутым выше, и вопрос о том, перевешивает ли это преимущество над обычным сервоприводом, остается под вопросом.Специалистам предстоит решить, есть ли вообще условия для установки такой системы рулевого управления. В любом случае, у заинтересованного тюнера есть другие варианты, чтобы упростить управление. Доступные варианты следует обсудить со специализированной мастерской или опытным настройщиком. Кроме того, для таких переоборудованных транспортных средств также необходимо соблюдать правила дорожного движения. Следует учитывать юридические последствия, поэтому проект необходимо предварительно обсудить с экспертом.

Надеемся на ваш информационный отчет по теме/теме Активное рулевое управление рулевое управление, зависящее от скорости рулевое управление, гибридное рулевое управление, интегрированное активное рулевое управление, сервотроник, динамическое рулевое управление, электромеханический усилитель рулевого управления, Porsche Torque Vectoring, PTV Plus ) в области автотюнинга.Наша цель - сделать самый большой словарь настройки на немецком языке ( Тюнинг Википедия ) и легко и понятно объяснить условия настройки от А до Я. Почти каждый день мы расширяем этот словарь, и как далеко мы продвинулись, вы можете ЗДЕСЬ посмотреть . Скоро будет следующая концепция тюнинга для сцены , которую мы осветим. Кстати, вы будете получать информацию о новых темах, если подпишитесь на нашу ленту новостей.

Ниже приведены некоторые примеры из нашего лексикона по тюнингу:

Но, конечно же, в блоге по тюнингу есть множество других статей об автомобилях и их тюнинге.Вы хотите увидеть их все? Просто нажмите ЗДЕСЬ и осмотритесь. Мы также хотели бы предоставить вам информацию в дополнение к настройке. В нашей категории «Советы, продукты, информация и сотрудничество» мы собираем материалы от производителей автомобилей или аксессуаров. А также в нашей рубрике Тестовые сайты, законы, правонарушения, информация чуть ли не каждый день для вас новая информация. Вот некоторые темы из нашей вики по тюнингу:

"Tuningblog.eu" - в нашем журнале по тюнингу мы держим вас в курсе тюнинга и стайлинга автомобилей и каждый день представляем вам последние тюнингованные автомобили со всего мира. Лучше всего подписаться на нашу ленту, и вы будете автоматически проинформированы, как только появится что-то новое в этом посте и, конечно же, во всех других публикациях.

.

Прогрессивный усилитель руля - как это работает? - iParts.pl

Производители легковых автомобилей стремятся повысить комфорт и удобство водителей, покупая свои модели автомобилей. Десяток лет назад кондиционер в автомобиле был вершиной роскоши, а сегодня это бесспорный стандарт. На пути к клиенту производители ищут решения, которые улучшат опыт использования автомобиля во всех аспектах. Одной из таких систем является так называемое активное рулевое управление.Что стоит за этим загадочным названием? В сегодняшней статье мы ответим на этот вопрос!

Для чего используются активные системы рулевого управления?

Рулевое управление

Classic имеет одинаковое «сопротивление» на всех скоростях. Предположим, нормированное значение, при котором колеса изменяют свой угол на 1 градус, составляет 18 градусов на руле. Доставляет некоторые проблемы при парковке, ведь, как известно, при маневрировании больше крутишь руль. На скорости выше 100 км/ч более комфортным решением будет сделать руль жестче, чтобы водителю не приходилось слишком сильно его противодействовать.Точно так же при парковке более свободная система, безусловно, была бы лучше.

Рулевое управление с гидравлическим, электрогидравлическим или электроусилителем?

Существует три варианта усилителя руля: гидравлический, электрогидравлический и полностью электрический. В сегодняшней статье мы остановимся на последнем. Именно благодаря компьютеру сбора в системах с электроусилителем рулевого управления сопротивление руля прогрессирует и регрессирует. В результате водитель не только получает больший комфорт вождения, но и повышает свою безопасность на дороге.«Жёсткий» руль обеспечивает устойчивость автомобиля на высокой скорости.

Снижение расхода топлива и безопасность дорожного движения

Также стоит помнить, что системы активного рулевого управления позволяют снизить расход топлива. Как это произошло? Ну а электроподдержка работает только тогда, когда есть такая необходимость. По имеющимся данным, это экономит до 5% топлива. Электрические системы также парадоксально проще построить.Например, детали на Фиат Пунто , относящиеся к гидроусилителю руля в более новых версиях, стоят крайне дешево, как и обслуживание системы.

Многие системы также позволяют проводить самодиагностику, так как все данные сохраняются на компьютере. Это еще один фактор, влияющий на безопасность дорожного движения. Производители также стремятся выпустить систему, позволяющую поворачивать колеса с помощью электроприводов.

.

чип активен

складывающаяся рулевая колонка.- Я не могу согласиться с таким тезисом. Хотя допускаю, что система рулевого управления не менялась уже много лет. Но это уже далекое прошлое. Раньше ведь применялись червячные передачи, у которых было много недостатков, и самый большой из них заключался в том, что люфт в системе рулевого управления менялся в зависимости от угла поворота колес. Кроме того, эта игра была очень большой. В старых фильмах в сценах с автомобилями можно увидеть, как водитель постоянно крутит руль. Он делает это не для эффекта, а для сохранения направления.Реечная передача, применяемая в современных автомобилях, лишена этого недостатка. Внедрение гидроусилителя руля очень помогло. Это особенно полезно при маневрировании на малых скоростях, например на парковке, при движении задним ходом, в узких улицах и т. д. При работающем двигателе руль крутится буквально одним пальцем. рулевое управление несовершенно.Особенно при торможении на поворотах удержать трассу сложно, даже если автомобиль оснащен системами ABS и ESP. Так была создана система активного рулевого управления. О чем эта идея? Путем переключения передач системы во время движения. Например, когда мы едем быстро, мы хотим, чтобы передаточное число было низким, а сопротивление руля высоким. Это предотвращает резкие движения и изменения трассы. Когда автомобиль движется медленнее, передаточное число выше, руль немного поворачивается.- Но такие решения используются уже несколько лет. - Да, но только на вспомогательную силу. Активное рулевое управление имеет более обширные функции. Позволяет изменить угол поворота колес, например, при торможении на поверхности с неровным сцеплением. Представьте ситуацию: левые колеса машины едут по черному асфальту, а правые по снегу. При торможении (даже если автомобиль оснащен антиблокировочной системой ABS) автомобиль будет стремиться повернуться к дороге с большим сцеплением.После этого водитель должен предпринять легкую контратаку. При активной системе рулевого управления ему этого делать не придется, потому что электронная система будет «противостоять» ему. Это возможно благодаря планетарной передаче, установленной на рулевой тяге. Поворот колес может составлять до 3 градусов.

.

Электроусилитель руля Servolectric

Системы рулевого управления Bosch переходят от механических к электрическим, обеспечивая автоматизированное вождение. Сервоэлектрическая электромеханическая система рулевого управления позволяет электронике активно влиять на динамику движения и работу вспомогательных систем.

Системы рулевого управления с электроусилителем уже несколько лет пользуются популярностью в качестве заводского оборудования.В 2016 году около 80% новых автомобилей в Европе имели такие системы.

Снижение энергопотребления

Системы с электрическим приводом потребляют меньше энергии, чем традиционные гидравлические системы. В системе отсутствует гидравлический насос рулевого управления с ременным приводом. Система использует энергию только тогда, когда водитель поворачивает руль. В условиях городского движения это приводит к снижению энергопотребления до -10%. Отсутствие насоса снижает вес системы на 20 %.

Многофункциональная система рулевого управления

В системе с электроприводом одним нажатием кнопки на приборной панели можно изменить режим работы с нормального на спортивный.Сила электрической помощи регулируется автоматически в соответствии с выбранной картой. Также можно сделать мощность помощи зависимой от скорости движения.

Связав коробку передач с блоком управления двигателем и камерой или радаром, можно использовать вспомогательные системы, например, парковочный ассистент. Благодаря этому машина может парковаться сама. Рулевой механизм становится элементом, который позволит автомобилям в будущем двигаться автономно.

Структура сервоэлектрика

Основными компонентами сервоэлектрической системы являются колонка водителя с датчиком крутящего момента, рулевой вал и рулевой механизм с электродвигателем, контроллер и датчик крутящего момента.

Контроллер встроен в электродвигатель. Сервоэлектрическая система (EPS - eletricpowersteering - электроусилитель руля) доступна в 3-х вариантах, в зависимости от расположения электродвигателя:

  • ЭПСк - с электродвигателем на рулевой колонке - для малолитражных автомобилей;
  • ЭПСдп - двигатель на редукторе, установленный под углом, соединенный червячной передачей - для автомобилей среднего класса;
  • ЭПСапа - двигатель на трансмиссии, установленный параллельно - для спортивных автомобилей, внедорожников и микроавтобусов.

При замене рулевого механизма EPSdp Servolectric обязательно выровняйте колеса автомобиля, заблокируйте рулевое колесо и отсоедините аккумуляторную батарею. Разборка и сборка выполняются в соответствии с процедурой производителя автомобиля. После сборки не забудьте отрегулировать сход-развал. Перед запуском двигателя используйте диагностическое устройство, чтобы запрограммировать трансмиссию в блоке управления двигателем и при необходимости откалибровать.

Примером автомобиля с электроусилителем руля является VW Golf VII, в котором используется коробка передач Bosch K S00 000 776.

Техническую информацию о рулевых механизмах Bosch (на английском языке) можно найти на сайте https://steering-service.com/.

.

Рулевой механизм и насос ГУР

Рулевые механизмы и насосы с гидроусилителем

При выходе из строя рулевого механизма , он же рулевой механизм, или насоса ГУР , необходимо учитывать не только достаточно высокие затраты, но и то, что ваш автомобиль будет непригоден к дальнейшей эксплуатации . Вам нужны качественные запасные части, чтобы быстро запустить свой автомобиль и наслаждаться поездкой вперед.На iParts.pl вы найдете лучшие рулевые механизмы и насосы гидроусилителя руля по привлекательным рыночным ценам.

Автомобильный рулевой механизм и насос гидроусилителя руля

Современные автомобили имеют различные виды систем активной помощи, которые совместимы с программой стабилизации, а также способны самостоятельно парковать машину и помогать нам, например, при движении в пробке или на трассе. Однако все эти технические новшества никак не влияют на то, как устроена типичная система рулевого управления.По сути, механически она ничем не отличается от тех систем, которые производились несколько или несколько десятков лет назад. Рулевой механизм по-прежнему представляет собой реечную или шарико-винтовую и червячную конструкцию, которые жестко соединены с рулевой колонкой. Исключением являются системы с электронным управлением, в которых угол поворота рулевого колеса, считываемый датчиком, обрабатывается блоком управления и передается исполнительным механизмам, перемещающим рулевые тяги.

Принцип работы рулевого механизма и насоса гидроусилителя

Рулевой механизм отвечает за передачу вращения руля на специальную рулевую тягу, а затем на колеса автомобиля. В подавляющем большинстве автомобилей за этот процесс отвечает реечный рулевой механизм, который часто также называют рулевым механизмом. В дополнение к реечному рулевому механизму автомобили оснащаются также червячными передачами с глобоидным червяком и шарико-винтовой передачей.

Что такое реечный рулевой механизм? Проще говоря, работа трансмиссии основана на зацеплении шестерен. Интересно, что рулевой механизм необслуживаемый - это значит, что автомобиль не потребует никакого вмешательства водителя в процессе своей эксплуатации, пока не выйдет из строя. Рулевой механизм имеет твердую смазку, отвечающую за минимизацию сопротивления движению всего механизма. Реечный рулевой механизм можно использовать только в автомобилях с независимой подвеской.Что касается насоса гидроусилителя руля , то он является одним из важнейших компонентов системы механического усилителя руля. Эта система поддерживает мышечную силу человека при управлении рулем, а значит, существенно помогает изменить колею в результате поворота руля.

Насос гидроусилителя рулевого управления работает постоянно, независимо от того, поворачивается ли в данный момент рулевое колесо. Что касается легковых автомобилей, то существует два основных типа систем рулевого управления с усилителем — гидравлические и электрические.В гидравлических системах рулевого управления насос приводится в движение клиновым ремнем или поликлиновым ремнем. Внутри насоса находится рабочее колесо, которое вращается на лопастях. Из недостатков системы гидроусилителя руля непременно следует назвать повышенный уровень расхода топлива, даже на 0,5 литра на каждые пройденные 100 км. Выход из строя насоса ГУР чаще всего заканчивается заменой этой детали на новую. Электроусилитель руля автомобиля намного экономичнее по сравнению с гидравлическим.Энергии, получаемой от генератора, достаточно для питания всей системы, что не оказывает существенного влияния на результаты сгорания нашего автомобиля. Исключение гидравлической системы делает электроусилитель руля менее сложным, что выражается в большей простоте эксплуатации, а также занимает гораздо меньше места в автомобиле и дешевле в производстве. Эти факторы делают его наиболее часто используемой системой рулевого управления с усилителем в современных легковых автомобилях.

Общие неисправности рулевого механизма и насоса гидроусилителя

Рулевой механизм может выйти из строя по разным причинам. Чаще всего это грязь в виде пыли или песка, которая попадает под крышки редуктора и начинает медленно, но планомерно повреждать зубчатую рейку и другие взаимодействующие с ней элементы. Еще одним разрушительным фактором является вода. Прохудившаяся зубчатая рейка из-за действия влаги начинает подвергаться коррозии, в результате чего:в разрушение зубьев шестерен. Рулевые редукторы также не очень устойчивы к механическим повреждениям, неправильной балансировке колес и люфтам в системе рулевого управления.

Насосы гидроусилителя руля также являются элементами, требующими регулярного обслуживания и правильной эксплуатации. В их случае отказы обычно возникают в результате слишком низкого давления в системе, воздуха в ней, перегрева или слишком малого количества жидкости в системе.В экстремальных ситуациях может наблюдаться полное отсутствие ГУР, что может быть следствием повреждения насоса из-за заклинивания или обрыва приводного клинового ремня.

Популярные производители рулевых механизмов и насосов ГУР

  • TRW
  • Бош
  • Мапко
  • Топран
  • ПАВЛ
  • Оптимальный
  • Генерал Рикамби
  • Спидан
  • Делко Реми

Вас интересует дешевый рулевой механизм или дешевый насос рулевого управления ? В iParts.pl вы найдете все, что вы ищете. Конечно, дешево не значит некачественно. Мы предлагаем только качественные запчасти от проверенных и надежных производителей.

iParts.pl - это магазин, в котором вы найдете самое большое предложение рулевых механизмов и насосов гидроусилителя руля для различных марок автомобилей. Все товары, которые вы можете найти в нашем магазине, абсолютно новые и имеют полную гарантию производителя (12 или 24 месяца).Мы обеспечиваем высочайшее качество нашей продукции и быстрое выполнение заказа.

.

Ремонт подвески и рулевого управления в BMW?‍?

Что такое ремонт подвески БМВ?

Подвеска колес автомобилей BMW включает в себя комплект поперечных рычагов, амортизаторов, тяг и тяг стабилизатора, а также металлорезиновых втулок. В некоторых моделях установлены дополнительные элементы для повышения комфорта езды, например, активные элементы стабилизаторов, подушки пневмоподвески, амортизаторы с изменяемыми характеристиками демпфирования.

БМВ Х5 | Фото: EurovisionNim [CC BY-SA 4.0]

Ремонт заключается в замене поврежденных/пришедших в негодность элементов, которому предшествует компьютерная диагностика. Замене подлежат только изношенные элементы подвески. Исключения составляют амортизаторы и втулки поперечного рычага, которые меняются парами. После замены элементов подвески обычно необходимо отрегулировать геометрию передних и задних колес.

Что такое ремонт рулевого управления в БМВ?

Система рулевого управления автомобилей BMW состоит из рулевой колонки, соединенной с рулевым колесом, рулевого механизма и рулевых тяг.Дополнительным элементом также является насос гидроусилителя руля (интегрированный с трансмиссией в более новых моделях). Ремонт рулевой системы включает в себя замену изношенных или поврежденных элементов. После замены рулевых тяг или шестерен необходимо отрегулировать развал-схождение колес.

Что такое восстановление рулевых механизмов и насосов гидроусилителя руля в BMW?

Наиболее распространенной неисправностью насосов гидроусилителя рулевого управления является утечка и, как следствие, утечка масла.Затем регенерация включает замену уплотнений и проверку износа подвижных частей. Иногда наблюдается заедание насоса и падение давления масла, подаваемого на рулевой механизм. Затем регенерация включает замену элементов привода лопастей и подшипников.

В рулевых механизмах большинства моделей BMW после небольшого пробега появляется люфт в рейке. Обычно этот люфт не увеличивается при длительном периоде эксплуатации, однако издает звуковые эффекты стука, исходящие от руля при движении с вывернутыми колесами.Регенерация должна включать замену стойки и уплотнений атакующего колеса.

Когда будет ремонт подвески или рулевого управления?

Срок ремонта подвески или рулевого управления зависит от модели автомобиля и количества заменяемых элементов. Точные сроки и стоимость всегда оцениваются перед выполнением ремонта после компьютерной диагностики.

Какие элементы входят в стоимость ремонта подвески и рулевого управления?

Стоимость ремонта подвески и рулевого управления складывается из стоимости запасных частей, работ, субподрядных услуг (восстановление насосов гидроусилителя руля, рулевого механизма) и сход-развала.

Запись на прием / ремонт

Система подвески на примере BMW i3 | Автор LunchboxLarry [CC BY-SA 2.0]

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)