Отличие гидроусилителя руля от электроусилителя — что выбрать?

Сегодня многие современные автомобили оснащаются такой функцией, как гидроусилитель. Многие водители знают об этой особенности руля только то, что с ней рулевое колесо проворачивается с большей легкостью, соответственно, наличие ГУР во многом определяет комфортность при управлении авто. В этой статье мы расскажем об устройстве и принципе работы систем ГУР и ЭУР.

Принцип работы ГУР и ЭУР

Гидравлический усилитель вращения рулевой колонки появился еще в прошлом столетии и поначалу устанавливался на грузовики. В 80-е годы он перекочевал на легковые авто, где верой и правдой служит по сей день. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60%!новых машин. Электроусилители были внедрены позже и стали массово применяться после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок.

Чтобы увидеть разницу одного усилителя руля от другого, нужно рассмотреть принцип действия обоих механизмов. ГУР — это достаточно сложный узел, состоящий из нескольких отдельных элементов:

  • насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя;
  • расширительный бачок для гидравлической жидкости;
  • поршень, установленный в рулевой рейке;
  • гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.

Перечисленные элементы соединены металлическими трубками с циркулирующей жидкостью. Ее задача – в нужный момент передать создаваемое насосом давление поршню, толкающему вал рейки и таким способом помогающему поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает так:

  1. После запуска двигателя насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока вы не трогаете баранку, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок.
  2. При попытке повернуть руль распределитель, установленный на его валу, открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.
  3. Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса.
  4. Если баранку повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.

Чем резче и сильнее вы вращаете рулевое колесо, тем большее давление передается в одну из камер и возрастает усилие, прилагаемое к повороту колес. Система реагирует только на поворот основного вала, а при движении по прямой либо стоянке с запущенным двигателем она продолжает работать, но на рейку не действует.

Отличие электрического усилителя руля от ГУР заключается в перемещении вала рейки электродвигателем, управляемым отдельным электронным блоком (ЭБУ). Алгоритм работы такой:

  1. После запуска двигателя на блок управления подается напряжение, но ЭУР остается в бездействии.
  2. Малейший поворот баранки улавливает специальный датчик, передающий импульс ЭБУ.
  3. По сигналу датчика контроллер дает команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.

Скорость вращения вала электродвигателя и мощность усиления определяется с помощью второго торсионного датчика, скручивающегося при резком повороте руля.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Электроусилитель руля функционирует от электрического мотора. Особенностью ЭУР является то, что он не работает постоянно, как ГУР, а активируется только в момент поворота рулевого колеса. Существует две разновидности ЭУР. В первом случае он крепится к рулевой рейке, во второй — к рулевому валу. Первый вариант является более распространенным. ЭУР дополняется блоком управления, при помощи которого можно установить индивидуальные настройки. Это позволит обеспечить более плавный ход автомобиля.

Рекомендуем:  Каким должно быть напряжение в бортовой сети автомобиля

Электроусилитель руля обладает следующими достоинствами:

  • компактные размеры;
  • отсутствие жидкости в системе, что исключает проблемы из-за создаваемого давления;
  • хорошая работа на любых скоростях, в том числе и на высоких;
  • простота установки;
  • возможность выставления индивидуальных настроек.

Но есть и несколько минусов:

  • риск перегрева электромотора;
  • высокая стоимость;
  • частое отсутствие возможностей для обслуживания и ремонта, из-за чего приходится менять ЭУР полностью.

Наиболее частыми поломками ЭУР являются:

  • перегрев электродвигателя;
  • проблемы с блоком управления;
  • неполадки датчиков.

Как видно из вышесказанного, электроусилитель руля является достаточно надежным устройством. Его обычно выбирают автолюбители, которые готовы переплатить, но получить высокое качество. За счет того, что ЭУР работает не постоянно, как ГУР, а активируется только в момент вращения руля, изнашивается он гораздо медленнее. Но важно понимать, что при возникновении поломок, вероятно, придется менять сразу весь усилитель. А это точно обойдется дороже, чем ремонт ГУР.

Устройство и принцип работы гидроусилителя руля

Гидравлический усилитель руля является одной из самых ранних форм технологии. Эта система состоит из различных компонентов и частей, таких как насос, шкив, приводной ремень, шланги и жидкость для гидроусилителя. Все они действуют вместе, создавая гидравлическое воздействие, которое так легко поворачивает руль. Но давайте рассмотрим, как создаётся это давление.

Двигатель вашего автомобиля содержит лопастной насос, который в нужное время создаёт гидравлическое давление. Всякий раз, когда вы поворачиваете руль, насос будет генерировать больше гидравлического давления, чтобы увеличить силу, когда вы поворачиваете руль. Давление увеличивается, потому что дополнительная гидравлическая жидкость поступает в гидроцилиндр из клапанов. Как только это происходит, механизм получает давление от цилиндра и заставляет колёса двигаться вместе с рулевым механизмом.

Принцип действия электроусилителя руля (ЭУР)

Электроусилитель (ЭУР) предполагает использование электродвижущей силы (от электродвигателя, входящего в устройство) для оказания дополнительного воздействия на шестерню рулевой колоны, которая передает и трансформирует вращательное движение в поступательное. В действительности устройство электроусилителя руля (ЭУР) намного проще, нежели устройство гидроусилителя. Особенность и преимущество данного механизма это отсутствие шлангов, сальников позволяет снизить риски поломки, утечки или отказов.

Электроусилитель (ЭУР) состоит из силового агрегата (электрической машины синхронного типа), управляющего контролера (позволяющего настроить индивидуальные параметры работы) и два датчика (момента и скорости). Важно отметить, что в электронном блоке управления электроусилителя (ЭУР) существует программа стабилизации среднего положения колес.

Электроусилители бывают двух типов:

  1. Встраиваемые непосредственно на рулевую колонку.
  2. Встраиваемые на рулевую рейку (принципиально не особо важно, во втором случае не нагромождается рулевая колонка).

Преимущества над гидравлическим аналогом:

  • простота и быстрота установки;
  • энергосберегающая система руль с электрическим усилителем (ЭУР) работает не постоянно, а только во время вращения;
  • компактность;
  • возможность настройки компенсационного усилия для «обратной связи с дорогой»;
  • жидкость отсутствует в системе, значит нет давления влияющего на износ;
  • хорошо ведет себя на любых скоростях автомобиля и в любых режимах работы.

Недостатки электроусилителя руля (ЭУР):

  • мощность электроусилителя (ЭУР) зависит от мощности электрогенератора, как правило, уступает по мощности гидроусилителю;
  • конструкция не исключает возможность перегрева (при движении по бездорожью);
  • не все заводы изготовители предусматривают ремонт и обслуживание электроусилителя (ЭУР), обычно производится замена узла в сборе (из соображений безопасности);
  • высокая стоимость агрегата.
Рекомендуем:  Основные неисправности АКБ и генератора автомобиля

Возможные неисправности:

  • датчика положения ротора;
  • электронного блока управления;
  • датчика момента;
  • перегрев электромотора.

Что нужно знать о ГУР?

Что такое гидроусилитель руля, какое его предназначение и для чего он используется? Для начала рассмотрим функции.

Функции

Схема стандартного усилителя

Гидроусилитель руля изначально создавался с целью облегчения управления транспортным средством. Основным предназначением системы считается обеспечение более легкого поворота рулевого колеса в ходе выполнения маневров во время движения. Помимо этого, гидроусилитель руля в автомобиле нужен для того, чтобы улучшить его маневренность благодаря тому, что автолюбителю больше не нужно прилагать усилия для поворота.

Устройство также позволяет повысить безопасность транспортного средства при появлении определенных непредвиденных ситуаций во время пути. Такое устройство ГУР позволяет смягчить вибрацию на руле, если машина попадает в яму или на кочку. Кроме того, устройство позволит обезопасить автомобилиста при неожиданном проколе резины, так как система автоматически удерживает рулевое колесо в прямолинейном положении. Соответственно, даже такое ЧП во время езды не изменит направление движения авто.

Схема гидроусилителя руля и элементов

Схема гидроусилителя руля авто

Что такое гидравлический усилитель руля и для чего он нужен в автомобиле, понятно, теперь рассмотрим схему.

Это устройство состоит из насоса, устройства распределителя, гидравлического цилиндра, соединительных патрубков, расходного материала и бачка:

  1. Основной элемент, которым обладает гидроусилитель руля, — это насос. Благодаря этому устройству весь узел обеспечивается давлением, что позволяет создать систему циркуляции жидкости. На практике в современных авто зачастую применяются пластичные насосы, поскольку они обладают наиболее высоким КПД и характеризуются долгим ресурсом эксплуатации. Обычно насос, создающий давление, находится на силовом агрегате.
  2. Распределительное устройство выполняет функцию направления, а также распределения расходного материала — масла — в те или иные полости цилиндра. В конструкциях автомобиле встречаются несколько типов распределительных устройств — роторные и осевые. В том случае, если движения золотника в системе является поступательным, устройство считается осевым, а если золотник вращается, то устройство роторное. Такое устройство распределителя позволяет ему находиться как на валу, так и непосредственно под рулевым приводом. Сам по себе распределитель — это чувствительное устройство к загрязнению масла.
  3. Гидроцилиндр. Такое устройство узла предназначено для того, чтобы приводить в действие шток и поршень вод воздействием на эти элементы давления масла. Благодаря достаточному уровню давления, колеса автомобиля проворачиваются под воздействием рычагов. Гидроцилиндр может быть установлен на рулевой системе или между приводом и кузовом транспортного средства.
  4. Еще один немаловажный элемент схемы — соединительные патрубки, без них работа ГУР будет невозможной. Основным предназначением патрубков является обеспечение беспрепятственного прохода расходного материала по всей системе. Соединительные патрубки делятся между собой на элементы низкого либо высокого давления. Патрубки низкого давления необходимы для возврата рабочей жидкости из бачка в насос и из насоса в бачок. Шланги высокого давления предназначены для подачи масла между цилиндром, распределительным устройством и насосом.
  5. Не менее важным компонентом любой схемы является расходный материал. Такое масло предназначено для обеспечения подачи усилия к цилиндру от насоса. Кроме того, благодаря жидкости обеспечивается смазка всех компонентов узла.
  6. В бачке содержится все масло, необходимое для циркуляции по системе. Емкость оснащена фильтром, позволяющим обеспечить полную прочистку масла, циркулирующего по системе. В зависимости от конструкции, бачок может быть оборудован щупом с метками, позволяющими проверять уровень жидкости.

Схема узла ЭУР

Рекомендуем:  Лучшие навигаторы для грузовых автомобилей на 2020 год: ТОП-9

Принцип работы

Далее, рассмотрим принцип работы гидроусилителя руля. Как сказано выше, есть два типа золотников, но даже с разными элементами принцип работы и схема узла практически идентичны. Когда руль находится в центральном положении, он удерживается благодаря центрирующим пружинкам, в это время расходный материал без проблем циркулирует во всему узлу, если распределитель установлен правильно. Что касается насоса, то он работает более усиленно, на этом этапе основной функцией является перегон рабочей жидкости по усилителю. Насос работает всегда — неважно, поворачиваются ли колеса или нет.

Когда рулевое колесо поворачивается, золотник также начинает перемещаться. После перемещения компонент перекрывает сливные патрубки, а в один из цилиндров поступает масло. Одновременно на шток и поршень начинает воздействовать жидкость, в результате чего колеса и корпус распределительного механизма поворачивается в сторону перемещения золотника. Сам корпус механизма настигает золотник в тот момент, когда тот перестает двигаться, это свидетельствует о том, что поворот автомобиля выполнен. Когда водитель выполнил маневр, золотниковый компонент возвращается в исходное положение, после чего открывается магистраль для слива масла (автор видео — XtaticVideo).

Плюсы и минусы разных усилителей

Применение гидравлики для облегчения управления автомобилем обусловлено следующими достоинствами ГУРа:

  • более низкая себестоимость производства, влияющая на конечную цену новой машины;
  • от гидроусилителя можно получить большую мощность, позволяющую применять его в грузовиках и микроавтобусах любой грузоподъемности;
  • надежная конструкция, проверенная годами эксплуатации.

Основной недостаток гидравлической системы – необходимость контроля уровня жидкости и периодического обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.

Прочие минусы не столь существенны:

  1. Насос усилителя работает постоянно, пока включен двигатель. Это увеличивает расход топлива.
  2. Чтобы давление масла в магистралях не превысило критическую отметку, нельзя дольше 5 сек удерживать баранку, повернутую до крайнего положения.
  3. На бюджетных моделях машин руль, усиливаемый ГУР, становится «пустым» на высокой скорости.

В противовес гидравлике ЭУР отличается такими преимуществами:

  • электродвигатель и блок управления с датчиком не нуждается в осмотрах и обслуживании;
  • габариты узла гораздо меньше, отчего в малолитражках он вмещается за приборной панелью;
  • система не потребляет электроэнергию без нужды, а значит, не расходует лишнее топливо;
  • руль можно держать в любом положении сколь угодно долго.

Еще одна особенность электроусилителя руля – возможность изменения настроек работы в зависимости от условий езды и искусственное создание «тяжести» в баранке на большой скорости. Вдобавок ЭУР способен «рулить» машиной самостоятельно при движении по прямой, что реализовано на многих автомобилях премиум-класса.

Слабая сторона электрического усилителя — высокая цена. А чем больше стоимость узла, тем дороже обойдется его ремонт, а зачастую вышедший из строя ЭУР приходится менять целиком.

Второй недостаток – малая мощность привода, поэтому подобные усилители не ставятся на большегрузные авто и микроавтобусы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: