Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправности

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем.

Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка.

В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

Функции и назначение

Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправностиОбщий вид ЭУР

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как “электрический усилитель руля”, который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

  • высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР;
  • более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления;
  • экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля.

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

  1. Надежность.
  2. Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
  3. Простота обслуживания и бесшумная работа.
  4. Экологическая и технологичность безопасность.

  5. Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
  6. Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
  7. Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.

  8. Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе.

Устройство ЭУР

Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправностиУстройство ЭУР

Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

  • электродвигатель (электромотор);
  • механическая передача (редуктор);
  • система управления.

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

  1. Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
  2. Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку.

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправностиВарианты установки электродвигателя

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправностиУстройство рулевого управления с ЭУР

Система управления ЭУР состоит из:

  • входных датчиков;
  • электронного блока управления;
  • исполнительного устройства.

Входные датчики:

  • датчик угла поворота рулевого колеса;
  • датчик крутящего момента на рулевом колесе.

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента.

ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и  вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса.

Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

https://www.youtube.com/watch?v=tk4shctA-Bw\u0026pp=ygWDAdCt0LvQtdC60YLRgNC-0YPRgdC40LvQuNGC0LXQu9GMINGA0YPQu9GPICjQrdCj0KApOiDRg9GB0YLRgNC-0LnRgdGC0LLQviwg0L_RgNC40L3RhtC40L8g0YDQsNCx0L7RgtGLINC4INC90LXQuNGB0L_RgNCw0LLQvdC-0YHRgtC4

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

  • поворот автомобиля в обычном режиме;
  • поворот машины на большой скорости;
  • поворот машины на малой скорости;
  • возврат колес в среднее положение;
  • поддержание колес в среднем положении.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

  • экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя;
  • надежность за счет отсутствия гидравлической системы;
  • обеспечение лучшей связи водителя с дорогой;
  • компактность и простота обслуживания;
  • удобство регулирования характеристик рулевого управления;
  • возможность реализации автоматического управления.

К минусам устройства относятся:

  • невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности;
  • недостаточная влагозащищенность;
  • высокая стоимость.

Неисправность EPS

Пиктограмма неисправности EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

(10

Неисправности электроусилителя руля и как понять, что сломался ЭУР

18.02.2021

Электроусилитель руля предназначен для облегчения водительской жизни.

Он помогает вращать руль на парковке, не прикладывая больших усилий, в современных автомобилях предотвращает ДТП и облегчает управление автомобилем.

Он надежнее и лучше гидроусилителя, но все же он ломается, хотя и реже. Разберем основные неисправности в работе электроусилителя и как они проявляются, чтобы быть готовым к затратам на ремонт.

Признаки неисправности ЭУР

Самый явный – загорание контрольной лампы на щитке приборной панели. Это рулевое колесо с восклицательным знаком. Этот значок может быть двух цветов – желтого и красного цвета.

В первом случае, можно управлять автомобилем, но стоит вытащить предохранитель электроусилителя руля, чтобы его обесточить полностью.

Во втором случае – ехать не рекомендуется, механизм усилителя может заблокировать руль или вы потеряете полностью контроль над рулем.

Вторым признаком можно считать появление «тяжести» на руле, как на отечественной «классике». При этом не будет доноситься жужжание электродвигателя из-под рулевой колонки в случае Калины и Приоры. Эта поломка подкрепляется предупредительным индикатором на приборной панели.

Перегорание предохранителя. Это явный признак серьезной неисправности в электроусилителе. Причиной может быть проблемы в электрической части – окисленные контакты, повреждение проводки, короткое замыкание.

Поломки в механической части ЭУР тоже могут привести к перегоранию плавкого предохранителя – подклинивание редуктора или разрушения в рулевой рейки.

Это приводит к повышенной нагрузке на электродвигатель усилителя, а как следствие – большой ток протекает через предохранитель.

Повышенные обороты мотора автомобиля на холостом ходу могут служить косвенным признаком поломки электрического усилителя руля.

К Содержанию…

Где искать причину

Проблемы электрического свойства могут наблюдаться из-за окисленных контактов разъемов. Попадание влаги и грязи ухудшают токопроводимость контактов, а как следствие – ошибки в работе ЭУР.

Сбои в электронике могут быть по причине потери сигнала от датчика момента. Например на отечественных автомобилях слабо пропаяны контакты. Со временем они «отходят», начинаются проблемы с электроусилителем. Достаточно их почистить и хорошо пропаять и неисправность пропадет. Если не работает датчик скорости, то ЭУР будет выдавать ошибку и отказываться работать.

Предохранитель. Даже если он на вид целый, нужно внимательно его осмотреть. Были случаи, когда усилитель отключался и выдавал ошибку 1058 «Двигатель, замыкание фазных обмоток» (актуально для ВАЗовских моделей) по причине подгоревших контактов предохранителя. Чистка контактных поверхностей или замена предохранителя устраняла неисправность электроусилителя.

Причина выхода из строя усилителя может быть в механической части. Это касается редуктора и рулевой рейки. Первый может подклинивать из-за попадания воды и грязи в планетарные шестерни или их физических разрушений – читайте «Конструкция и принцип работы электроусилителя руля».

Повреждение пыльников рейки приводит к попаданию во внутрь воды, пыли и грязи. Это разрушает рейку изнутри, повреждаются подшипники, заклинивает рулевой механизм. Были случаи, когда слизывались гребни на рейки, «червяк» вала прокручивается, теряется связь между колесами авто и рулем.

К Содержанию…

Как самостоятельно проверить ЭУР

Чтобы понять, что сломалось в усилителе, нужно провести его диагностику. Не у каждого автовладельца есть диагностический сканер, некоторым нравится самостоятельно ремонтировать автомобиль. В этом случае можно самому определить неисправность электроусилителя при помощи скрепки. Этот вариант подойдет для автомобилей Калина и Приора.

Метод «Скрепки»

Разбираем защитный чехол рулевой колонки, добираемся до блока управления усилителя. Находим колодку черного цвета с шестью проводами.

Необходимо замкнуть между собой 7 и 6 контакты – «массу» и «К-линию». Если смотреть на колодку со стороны проводов, то отсчет идет справа на лево, сверху вниз.

На нужен коричневый провод – контакт номер 7 и пустое гнездо, не задействованное – номер 6 по счету.

Выключаем зажигание, вставляем в контакты скрепку, смотрим, чтобы она не замкнула остальные провода. Включаем зажигание, считаем количество миганий контрольной лампы на приборной панели. Один длинный сигнал, а затем несколько коротких, именно их нужно считать. Смотрим расшифровку кодов неисправности электроусилителя Калины:

  1. Один короткий – система исправная;
  2. Два – Нет сигналов от датчика оборотов двигателя;
  3. Три – Неисправен датчик момента;
  4. Четыре – Поломка электродвигателя;
  5. Пять – Нет сигнала от датчика положение рулевого вала;
  6. Шесть – Неисправен датчик положения ротора;
  7. Семь – Низкое напряжение бортовой сети;
  8. Восемь – Блок управления ЭУР;
  9. Девять – Датчик скорости автомобиля.

На практике этот метод не всегда может показывать реальные поломки. В этом методе блок управления проверяет сам себя, а его проверять нужно под нагрузкой. Были случаи, когда он выдавал ложные ошибки, а неисправность скрывалась в ЭБУ электроусилителя.

https://www.youtube.com/watch?v=tk4shctA-Bw\u0026pp=YAHIAQE%3D

К Содержанию…

Как уберечь электроусилитель от поломки

  1. Проверяем целостность пыльников рулевой рейки;
  2. Стараемся не лезть в глубокие лужи, реже пересекаем водные преграды;
  3. Не допускаем перегрузки силовых цепей чрезмерным усилием на руле. Такое происходит при попытках выбраться из колеи, когда колесо уперлось в стенку колеи, при попытках повернуть колесо, плотно прижатое к бордюру или в песке;
  4. Аккуратно заезжаем на поребрик. Сильный удар в вертикальную преграду под углом способен разрушить механическую часть ЭУР.

Электроусилитель руля (ЭУР): устройство, принцип работы и неисправности

Как работает электроусилитель руля: принцип работы и устройство ЭУР, схема подключения и замена механизма рулевого управления, смазка и калибровка

© Auto.Today

Принцип работы электроусилителя руля Устройство ЭУРПоломки электроусилителя и их симптомыВидео: Неисправности электроусилителя руляТехническое обслуживаниеСъём и установка Ремонт механизмаВидео: Как вы убиваете рулевую рейку с ЭУРКалибровкаЗамена маслаЗамена рулевой рейки с ЭУРvar index=document.getElementsByClassName('index-post');if (index.length>0){var contents=index[0].getElementsByClassName('contents');if (contents.length>0){contents=contents[0]; if (localStorage.getItem('hide-contents') === '1'){contents.className+=' hide-text'}}}

Читайте также:  Пропала задняя передача на АКПП: причины и ремонт

Принцип работы электроусилителя руля

ЭУР, или EPS, синхронизирует связь руля с колёсами посредством датчиков, ЭБУ и электромотора. Отсутствие шлангов и спецжидкостей и соответствующая компактность характеризуют EPS как более удобную систему, чем ГУР. Описываемый тип усилителя работает благодаря электромотору, который непосредственно приводит в движение рулевую рейку.

Существует вариант установки мотора таким образом, что он передаёт усилие на вал руля. Автомобилист крутит руль, торсионный вал вращается, датчики крутящего момента считывают этот процесс и направляют соответствующую информацию в электронный блок. Он и рассчитывает требуемое усилие для поворота колёс.

ЭБУ может обрабатывать вводные не только указанных датчиков, которые являются его обязательной частью, но и таких:

положения руля; вращательной частоты коленчатого вала; скорости вращения колёс.

Важно! Отрицательный момент ЭУР — это его плохая защищённость от влаги.

EPS осуществляет работу в таких режимах:

поворот авто в обыкновенном режиме; поворот при высокой либо низкой скорости; возвращение колёс в положение «прямо»; а также режим поддерживания колёс в таком положении.

Прекрасные возможности по безопасности открыло появление и применение электроусилителя: автоматическую парковку, систему динамической стабилизации, аварийное управление, вспомогательные способности при движении.

ЭУР устроен в общих чертах из трёх основных деталей — электромотора, механической передачи и системы управления. Электродвигатель может быть установлен по-разному, есть несколько разных схем (на вал рейки, рулевую колонку или вал колеса).

Если мотор передаёт усилие на рейку, то такая система называется ЭМУР и имеет две модификации:

с двумя шестернями; с параллельным приводом.

В первом случае крутящий момент передаётся на рейку от руля посредством одной из шестерён, но он же на вторую шестерню направляется электромотором. При параллельном приводе двигатель выполняет передачу усилия благодаря винт-шариковой гайке.

Устройство электроусилителя таково:

Мотор и силовая передача — это исполнительная система ЭУР, здесь создаётся само усилие и обеспечение лёгкости при управлении машиной.

Электрический блок управления осуществляет подачу сигнала на мотор, то есть осуществляет его подключение к работе. ЭБУ считывает показания датчиков и подаёт соответствующие импульсы. Датчики.

Основной из них в ЭУР — датчик усилия (крутящего момента). Именно эта деталь определяет степень приложенного к рулю усилия.

https://www.youtube.com/watch?v=uovfU_NPsQE\u0026pp=ygWDAdCt0LvQtdC60YLRgNC-0YPRgdC40LvQuNGC0LXQu9GMINGA0YPQu9GPICjQrdCj0KApOiDRg9GB0YLRgNC-0LnRgdGC0LLQviwg0L_RgNC40L3RhtC40L8g0YDQsNCx0L7RgtGLINC4INC90LXQuNGB0L_RgNCw0LLQvdC-0YHRgtC4

Знаете ли вы? Первые ВАЗ, на которых был установлен электроусилитель управления, поворачивали в неправильном направлении — такие ошибки выдавал ЭУР на отечественном авто.

Торсионный вал — часть рулевой колонки, которая измеряет усилия. Это осуществляется так: при вращении руля входная и выходная части вала смещаются, полученный угол улавливается датчиками.

Поломки электроусилителя и их симптомы

Сигнализировать о неисправности ЭУР может специальный символ — руль со знаком восклицания.

Если этот символ загорелся на приборной панели, значит усилитель не справляется с проведением диагностики собственной системы.

Управление машиной при этом возможно продолжать, но лучше всё же срочно направить авто в сервис. Если загорается предупреждающий сигнал (лампочка на панели), следует отключить предохранитель.

Основными неисправностями являются:

напряжение ниже нормы; отсутствие сигналов от датчиков скорости; увеличение частоты оборотов двигателя.

Неисправными могут быть датчики и кабели, по которым проходит ток. Первые некорректно срабатывают вследствие попадания на них влаги. Ремонт требуется осуществлять немедленно. Также бывает простое изнашивание контактов. Ещё одна вероятная поломка системы — перегорание предохранителя. А в случае ДТП может нарушаться деятельность электромотора.

Рекомендуем для прочтения:

Что лучше: электроусилитель руля или гидроусилитель?

Прокачка гидроусилителя руля автомобиля

Устройство усилителей рулевого управления

Лада Приора: основные проблемы электроусилителя руля и их устранение

Заметить поломки можно при таких симптомах:

руль стал крутиться с большим трудом; при повторном включении зажигания (зимой) очень туго осуществляется реверсия рулевого колеса; наблюдаются посторонние звуки (скрип).

При условиях низкой температуры воздуха и неадекватной работы усилителя следует включать и выключать двигатель несколько раз до тех пор, пока не потухнут оповещающие о выходе из строя лампы. Можно также дать автомобилю согреться в тёплом помещении.

Также проводятся такие мероприятия:

скидывается минусовая клемма аккумулятора; последний подлежит зарядке.

Видео: Неисправности электроусилителя руля

Чтобы длительное время пользоваться качественной работой EPS, нужно соблюдать такие правила:

не позволять электромеханизму подвергаться физическим воздействиям; предотвращать попадание влаги в систему, не подвергать её высокой температуре; при замене блока управления осуществлять его калибровку; избегать вмешательства в деятельность рулевой колонки.

Важно! Экономия при ЭУР налицо: ведь система работает только в процессе поворота.

В качестве примера рассмотрен демонтаж и установка ЭУР на автомобиле ВАЗ «Лада Калина».

Перед тем как проводить данный вид работ, обязательно следует подготовить:

отвёртки (крестовую и плоскую); шестигранник (13).

Также выполнить самостоятельно все действия невозможно, поэтому потребуется напарник.

Чтобы снять усилитель, следуйте пошаговой инструкции:

Отсоедините минусовую клемму аккумулятора. Установите колёса машины в положение «прямо». Демонтируйте руль и переключатели под ним у авто. Уберите подрулевые переключатели. Выкрутите 3 винта, крепящих усилитель на панели. Снимите усилитель.

Разъедините разъёмы проводов от выводов ЭУР. Маркером отметьте положения как карданного шарнира, так и вала усилителя. Открутите гайку на карданном шарнире и извлеките болт. Две гайки переднего крепления, а затем и заднего отвинтите и снимите ЭУР.

Установка электроусилителя проводится в обратном порядке перечисленных действий.

Знаете ли вы? В Лос-Анджелесе зарегистрировано на 1,8 миллиона авто больше, чем людей, имеющих права.

Ремонт электроусилителя включает:

диагностику электрорейки; определение причины выдаваемой ошибки и её снятие; починку мотора ЭУР.

Если автомобиль находится на гарантии, то самостоятельная починка электроусилителя будет неправильным действием. С целью ремонта стоит обратиться в сервисный центр. Если же неисправны датчики, то их можно заменить даже своими руками.

Видео: Как вы убиваете рулевую рейку с ЭУР

https://www.youtube.com/watch?v=uovfU_NPsQE\u0026pp=YAHIAQE%3D

Калибровка заключается в том, чтобы рулевое колесо могло возвращаться в положение «прямо». Существует специальный сканер. Он подключается к диагностическому разъёму. Специалист включает калибрующую программу.

Такую процедуру проводят по нескольким причинам:

после выполнения схождения-развала; при появлении сигнала соответствующей лампы на панели; в случае отклонения рулевого колеса от нулевого положения; после того, как были скинуты клеммы аккумулятора; при замене дисков; в связи с переустановкой ЭУР.

Знаете ли вы? На машинах премиум-класса электроусилитель может управлять движением самостоятельно, если авто едет по прямой линии.

В электроусилителе масла нет. Существует ЭРУГ — гибрид электро- и гидроусилителя. Проверять уровень и цвет жидкости в такой системе нужно.

Обычно проводится проверка состояния либо после определённого пробега, либо по причинам:

появившихся шумов (гула, треска); тугой реверсии руля.

Замена рулевой рейки с ЭУР

Если возникла необходимость в замене самой рулевой рейки (РР), на которой установлен электроусилитель, нужно следовать таким действиям:

Передняя часть авто приподнимается с помощью домкратов. Приготовьте фонарь, шестигранные головки и гаечные ключи, плоскую отвёртку и ветошь для очистки элементов. Далее следует снять колёса. Нужно открутить крепежи подрамника и снять его.

Затем важно отключить провода от рейки. Теперь — отсоединить тяги. Далее переместиться следует в салон авто и там под рулём отвинтить гайку — так открепляется вал от рейки. Затем нужно отвинтить болты, скрепляющие рейку, достать саму деталь.

Устанавливать новую РР следует посредством тех же шагов, двигаясь в обратном направлении.

Электроусилитель — универсальная современная и удобная система, помогающая при управлении автомобилем. Она не требует особого ухода, способна сигнализировать и анализировать внутренние проблемы самостоятельно.

Если гарантийный срок вашей машины ещё не подошёл к концу, лучше всего при появлении симптомов поломок обратиться в сервисный центр. Замена электронного блока — дорогостоящее мероприятие.

Но чаще всего поломки ЭУР связаны с нарушением работы датчиков, а замена таковых — простое действие.

Авто +

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 усилитель гидравлического типа (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.

Что такое электроусилитель руля

Электроусилитель — это высокотехнологичный узел, который исключает гидравлику и работает полностью на основе электроники. Если сравнивать гидравлику и электронику, то последний стремительно набирает популярности, как среди водителей, так и производителей. Основной плюс это стоимость производства, которая на порядок меньше, чем гидравлический, к тому же практически не требует внимания.

Большая часть управления приходится на датчики и электронику, которые следят за действиями водителя, анализируют полученные данные и передают сигналы на исполнительные механизмы для поворота колес.

Среди частых поломок, скорей носят характер дефекта, изъяны в управлении, изнашиваемость деталей и прочее. Между тем, производитель учитывает всевозможные недочеты и по мере возможности, устраняет их.

Если говорить в общем, о качестве и комфорте, то основой плюс – отсутствие передачи вибрации и ударов на руль.

УСТРОЙСТВО МЕХАНИЗМА

ЭУР может иметь устройство с разными вариантами компоновки:

  1. В механизме присутствует рулевая рейка, которая воспринимает усилие.
  2. Электродвигатель передает усилие на вал руля.

Наиболее часто в автомобилях применяется ЭУР с наличием рейки. Встречается конструкция механизма с параллельным приводом, в котором есть две шестерни.

Классическая конструкция рейки включает в себя электрический двигатель, механическую передачу и бортовой компьютер, который управляет всем этим. Устройство технически объединяет механическую часть с электрической в едином блоке.

Читайте также:  Как долить масло в коробку передач автомат: долив масла в АКПП

Принцип работы электроусилителя руля основывается на работе асинхронного электрического двигателя.

Назначение, преимущества и недостатки электроусилителя

ЭУР появился недавно, намного позже хорошо известного и проверенного временем гидроусилителя рулевого колеса. Его задача аналогична – облегчить вращение руля, но принцип действия уже другой.

Если в первом случае основную функцию несла специальная жидкость ГУР, то в здесь роль «помощника» берет на себя электрический привод.

С момента появления система все время совершенствовалась. При этом год за годом электроусилитель берет «бразды правления» в свои руки и постепенно вытесняет ГУР.

В чем же преимущества электроусилителя руля? Их несколько:

  • Выставлять параметры рулевого управления намного проще;
  • руль стал лучше реагировать на движения водителя;
  • повысился уровень надежности. Это связано с тем, что работоспособность системы уже не зависит от объема и качества специальной жидкости;
  • снизился расход топлива.

Казалось бы, какая может быть закономерность. Все просто. С появлением электрического привода энергии стало расходоваться меньше, соответственно «прожорливость» авто снизилась в среднем на 0,5 литра (из расчета на «сотню»).

Но, несмотря на свои качества, ЭУР имеет и ряд минусов:

  • электрогенератор имеет ограниченную мощность, что отражается на работе всей системы. Как следствие, установка электопривода возможна только на легковых авто. Для грузовых машин или внедорожников такой тип усилителя не подойдет – он будет малоэффективен;
  • низкая информативность рулевого колеса (объяснить это можно недостаточным обратным усилием). Справедливости ради, аналогичный недостаток имеет и «старший брат» — гидроусилитель руля.

С появлением электроусилителя у разработчиков появилась масса возможностей при разработке более современных систем, к примеру, автоматической парковки, системы курсовой устойчивости и так далее.

Принцип действия электро усилителя рулевого управления

Как уже было сказано, электрический усилитель работает не всегда, он вступает в работу только при повороте руля водителем. Двигатель усилителя руля выдает крутящий момент который зависит от крутящего момента на рулевом механизме. Этот момент измеряется датчиком крутящего момента, который передает данные в блок управления усилителем.

Так же блок управления рассчитывает необходимую мощность включения двигателя усилителя в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Угол поворота измеряется датчиком, который встроен в подрулевой переключатель.

На роторе самого двигателя тоже установлен датчик, измеряющий его частоту вращения для получения обратной связи в блок управления.

То есть чтобы блок «видел» с нужной ли скоростью крутится мотор электроусилителя, нет ли ошибочно медленного или слишком быстрого вращения.

[box type=»download»] В отличие от гидроусилителя, который дает примерно одинаковое усилие во всем диапазоне вращения руля, блок управления электрическим усилителем принимает во внимание множество параметров, по которым рассчитывает нужное усилие на электромоторе. Это усилие зависит от величины момента на руле, от скорости автомобиля, от оборотов двигателя, от угла и скорости поворота рулевого колеса.[/box]

Усилие от двигателя усилителя передается на рейку через приводную шестерню и червячную передачу. Рейка перемещается при помощи двух усилий: непосредственно от руля, приводимого в движение водителем и от двигателя усилителя, управляемого блоком управления.

Режимы работы

Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.

Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:

  • Парковка;
  • Движение на высокой скорости;
  • Подруливание;
  • Возврат колес в среднее положение.

Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.

А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.

Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах).

Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.

Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.

Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».

Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ В ГОРОДСКОМ РЕЖИМЕ

Когда водитель большую часть времени ездит в городе, будет удобнее, если после поворота руль самостоятельно будет возвращаться в прямое положение.

Так называемый активный возврат колес значительно упрощает вождение при интенсивном маневрировании. Если же предстоит длительное движение по прямой, то здесь поможет функция стабилизации.

Она может автоматически поддерживать колеса в прямом положении – это актуально при неправильном развале-схождении колес или боковом ветре.

Нередко в электрических усилителях, специально созданных для переднеприводных автомобилей, предусмотрена программа, которая компенсирует увод машины, если были установлены приводные валы разной длины. В современных машинах электрика вовсе работает независимо от водителя – сама подруливает и возвращает колеса, помогает правильно парковаться.

Поломки электроусилителя и их симптомы

Сигнализировать о неисправности ЭУР может специальный символ — руль со знаком восклицания.

Если этот символ загорелся на приборной панели, значит усилитель не справляется с проведением диагностики собственной системы.

Управление машиной при этом возможно продолжать, но лучше всё же срочно направить авто в сервис. Если загорается предупреждающий сигнал (лампочка на панели), следует отключить предохранитель.

Основными неисправностями являются:
напряжение ниже нормы; отсутствие сигналов от датчиков скорости; увеличение частоты оборотов двигателя.

Неисправными могут быть датчики и кабели, по которым проходит ток. Первые некорректно срабатывают вследствие попадания на них влаги. Ремонт требуется осуществлять немедленно. Также бывает простое изнашивание контактов. Ещё одна вероятная поломка системы — перегорание предохранителя. А в случае ДТП может нарушаться деятельность электромотора. 

Как работает электроусилитель руля: принцип работы, устройство и ошибки

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 усилитель гидравлического типа (ГУР), в котором основную работу выполняла жидкость, находящаяся под давлением.

https://www.youtube.com/watch?v=etACBanWkMc\u0026pp=ygWDAdCt0LvQtdC60YLRgNC-0YPRgdC40LvQuNGC0LXQu9GMINGA0YPQu9GPICjQrdCj0KApOiDRg9GB0YLRgNC-0LnRgdGC0LLQviwg0L_RgNC40L3RhtC40L8g0YDQsNCx0L7RgtGLINC4INC90LXQuNGB0L_RgNCw0LLQvdC-0YHRgtC4

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.

  Проточка коленвала – зачем она нужна?

Про ЭГУР

Еще одна полезная информация и опять же в начале статьи, многие путают электрический усилитель с так называемым ЭГУР — электрическим гидроусилителем руля. Но это крайне не правильно.

ЭГУР – это просто усовершенствованный гидравлический усилитель единственное отличие в том что – обычный ГУР использует ременную передачу от коленчатого вала двигателя, которая раскручивает насос для накачки давления в системе, то есть механическая передача.

ЭГУР не имеет такой передачи, он вообще никак ни связан с коленвалом, он имеет просто электрический двигатель сверху, который питается от бортовой системы и нагоняет давление.

По сути ремень и механический насос, заменили проводами и электрическим насосом, отсюда и приставка «Э» — электрический.

Устройство классического ГУРа (гидроусилителя руля)

  • Насосный механизм. Этот узел предназначен для обеспечения всей системы необходимым давлением, чтобы жидкость циркулировала. На большинстве современных авто применяются пластинчатые механизмы. Это обусловлено повышенным КПД и увеличенным ресурсом использования. Сам насос обычно монтируется на двигателе, а его работа обеспечивается благодаря ременной передаче.
  • Распределительный узел. Этот механизм используется для распределения масла и его направления на конкретные полости цилиндра. В зависимости от системы в ГУР может использоваться роторный либо осевой распределительный механизм. Если движения золотника поступательные, распределительный узел оснащен осевым распределителем, вращательные — то роторным. Узел устанавливается на компонентах рулевого привода или непосредственно на валу с рулевым механизмом. Этот механизм чувствителен к наличию загрязнений в рабочей жидкости.
  • Гидравлический цилиндр. Используется для обеспечения работы поршня и штока при подаче жидкости. Для поворота колес машины применяются специальные рычаги. Сам цилиндр располагается между кузовом и приводом либо на рулевом механизме.
  • Магистрали. По патрубкам производится перемещение масла в системе ГУР.Магистрали могут быть низкого либо высокого давления. Первые используются для возврата рабочей жидкости из расширительного резервуара в насосное устройство и опять в бачок после отработки. Вторые предназначены для подачи расходного вещества между насосным устройством, распределительным механизмом и цилиндром.
  • Масло. Смазочное вещество необходимо для обеспечения подачи усилия к гидравлическому цилиндру от насосного устройства. С его помощью выполняется смазывание всех компонентов усилителя.
  • Расширительный резервуар. Бачок предназначен для хранения расходного материала и его циркуляции. Оборудуется фильтрующим устройством, посредством которого выполняется очистка вещества от грязи. На резервуаре имеются отметки, которые позволяют контролировать уровень жидкости.
Читайте также:  Тойота хино-300: фото, грузоподъемность и другие характеристики

Как работает электроусилитель руля

Здесь нет ни масла, ни какой либо другой жидкости, по сути это обычная рулевая рейка (без усилителя вообще) к которой устанавливают на тот или иной вал электрический двигатель, который выполняет роль усилителя. Различают конструкции:

  • Когда устанавливается на рулевой вал, то есть ставится в салоне автомобиля и усиливает водительский вал, прямо от руля
  • Когда двигатель устанавливается на вал рейки и усиливает именно ее

Основные части (саму рейку и рулевой вал я брать не буду, про них итак все понятно)

  • Электродвигатель. Современный бесщеточный
  • Сервопривод. Также различается по видам, про это чуть ниже
  • Датчик крутящего момента. Основной датчик системы, обычно устанавливается на торсион, который помещается в разрез рулевого вала. На концах торсиона располагается две различных части датчика. Он может быть как оптический, так и магнитный.
  • Датчик поворота руля
  • Блок управления
  • ОПЦИОНАЛЬНО – может устанавливаться датчик скорости вращения руля

Когда поворачивается рулевое колесо, начинает закручиваться торсион, чем больше крутим руль, тем больше он закручивается. По величине изменения частей положения датчика оценивается проложенное усилие.

https://www.youtube.com/watch?v=etACBanWkMc\u0026t=61s

Еще одно измерение происходит датчиком поворота руля, он «видит» насколько отклонился руль. Оба эти показания отправляются в блок управления ЭУРА, а он уже взаимодействует с блоком ЭБУ автомобиля. Также ЭБУ получает такие важные параметры:

  • Скорость автомобиля, от датчиков ABS
  • Обороты двигателя от датчика двигателя

После этого, на основании всех данных ЭБУ рассчитывает необходимое усилие (помощь) на руле, и подает на электродвигатель питание нужной полярности и величины. Собственно электрический двигатель начинает вращать либо вал руля, либо перемещать вал самой рейки.

Устройство

Электрогидравлический тип усилителя рулевого управления состоит из нескольких компонентов. Все эти устройства выполняют свою задачу. Накачивающий агрегат, он состоит из двух частей.

  1. Первая часть системы рулевого усилителя – это насос гидравлический рулевого управления, он подкачивает жидкость в нужный момент. Второе устройство – это электрический мотор, он заставляет качать насос. Третий элемент системы усилителя руля – это трубопровод, по которому течет жидкость. В некоторых системах рулевого усилителя устанавливается специальный блок электронного управления.
  2. Вторым компонентом системы является узел гидравлического управления системой. Считается исполнительным органом системы, который напрямую прикреплен к рулевому механизму.
  3. Третьим агрегатом считается система электронного управления. Эта система распознает скорость машины и прилагает нужные усилия к рулевому колесу.
  4. Четвертым агрегатом считается электронный блок управления рулевого усилителя. Он распознает все сигналы датчиков и отправляет нужные команды системе электронного управления.

Следует отметить, что к исполнительным органам рулевого механизма относится не только узел гидравлического управления, сюда еще входят другие компоненты, такие как: специальный клапан, который открывается и закрывается по сигналам приборов, и электродвигатель насоса, который управляет скоростью вращения рулевого вала.

Основные типы конструкции ЭУРА

Решил перенести устройство немного ниже, потому как здесь действительно есть что рассказать. Стоит отметить, что электрический двигатель на валу зачастую имеет паразитный момент инерции.

Ротор электрического двигателя не может остановиться – мгновенно, потому как имеет свою массу, ему нужно адаптироваться, чтобы пойти в другую сторону, вот вам и инерция. В движении это проявляется дополнительным усилием, когда водитель решает резко сменить направление вращения руля.

Поэтому конструкций ЭУРА сейчас достаточно много, около 4 типов, инженеры стремятся уйти от этих паразитных инерций:

  • Встроенный в рулевой вал (колонку). Если рассматривать саму рейку, то это обычная рулевая рейка, без каких-либо изменений. Сам двигатель находится в салоне и располагается на валу встроенным в рулевую колонку, это самая дешевая конструкция из всех электрических типов. Поэтому он так массово устанавливается на бюджетные модели автомобилей, в том числе на многие ВАЗ. Из положительных моментов не только цена, и простая конструкция рейки, но еще и то, что электрическая часть находится в салоне, а значит она менее подвержена температурным перепадам и влаги (снегу) из под колес, то есть живучесть увеличена. Минусами можно назвать то, что система снабжается червячным соединением, из-за этого возрастают потери на трение, информативность руля падает. ТО есть инерция + трение, настроить датчики невозможно! Это «бросается в глаза», особенно тех водителей, которые пересели с ГУРА.
  • Червячное соединение, встроенное в саму рулевую рейку. Это второй тип по простоте и цене конструкции. Как становится понятно, здесь используется червячное соединение (а это значит опять паразитные потери на трение) и электродвигатель который установлен в корпус самой рейки, то есть находится в подкапотном пространстве. Отличить можно по расширенному корпусу. Отрицательными моментами можно назвать еще то что все части находятся во внешней среде и по сути подвержены коррозии, радом влага, пыль, грязь снег и прочее. Также такая компоновка увеличивает цену ремонта и уменьшает удобство по эксплуатации. То есть вот так вот просто не подлезешь и не снимешь, нужно снимать всю рейку целиком. По управляемости она похожа на первый тип, то есть сравнить с ГУРОМ опять же сложно.
  • ЭУР с червячным приводом встроенный в рейку, но двухвальный. В свое время был очень популярен на ТОЙОТАХ, ЛЕКСУСАХ и некоторых немцах, например на ПАССАТЕ B Это технически сложная рейка, которая стоит очень не мало, также ее ремонт остаточно сложный и дорогой. Электромотор находится на противоположном конце от рулевого входного вала. Самая лейка имеет два отлива под опорные сухари. Что мы имеем – две зубчатые пары по краям рейки, одна идет от водительского вала (банально передает момент водитель, когда крутит руль), вторая идет от электрического двигателя, которую он толкает по средствам червячного механизма. ОЧЕНЬ СПОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, потому как две «червяных пары», которые еще сильнее получают паразитные потери на трение, что пагубно влияет на информативность руля. Плюсами можно назвать только то что стуки у такой рейки могут очень долго не проявляться, потому как здесь есть две полноценных опоры с сухарями.
  • Электрический усилитель с винт-шариковой гайкой (соединением). Как отмечают эксперты, это самый правильный вид ЭУРА, по информативности и настройкам он приближен к ГУРУ (а иногда даже превосходит его). Электромотор встроен непосредственно в саму рейку, о чем свидетельствует цилиндрический корпус, не похожий на электрических собратьев. Принцип действия здесь немного другой – здесь нет привычного червячного соединения, электродвигатель «крутит» шариковую гайку, которая проходит через сам вал, соответственно перемещая его в ту или иную сторону. ЗДЕСЬ ПРАКТИЧЕСКИ НЕТ паразитных потерь на трение, а также инерции, благодаря иной конструкции ротора. Сейчас это самый востребованный вид ЭУРА, его устанавливают на ЛЕКСУСЫ, ТОЙОТЫ после 2005 годов выпуска, также на новые модели ФОРД и МАЗДА. Большим минусом такой конструкции является его ЦЕНА, она намного больше своих собратьев. Ремонт стоит больших денег из-за расходных материалов, а также из-за сложности конструкции.

Положительные моменты и возможности использования

Плюсов электрического усилителя руля достаточно много, как мне кажется, скоро почти все производители перейдут на такой тип, отказавшись полностью от гидравлики. А теперь по пунктам:

  • Экономичность. Электрический усилитель позволяет экономить от 0,5 до 0,8 литра на 100 км пути. Он не связан с двигателем жестким ремнем, а поэтому не отбирает от него мощность, а потребляет только тогда когда нужно. Например, на холостых оборотах он вообще не работает, тогда как ГУР постоянно связан в коленвалом.
  • Надежность. Здесь она выше, особенно если электродвигатель располагается в салоне автомобиля. Нет ни шлангов, ни жидкостей, ни прочих частей.
  • Обслуживание. Оно здесь практически не нужно! Не нужно менять через определенный пробег ATF жидкость в бачке, чтобы восстановить работоспособность.
  • Тишина работы. Если ГУР нахватавшись воздуха, может гудеть или шуметь, то с ЭУРОМ такое навряд ли случится. ДА и исправный узел работает намного тише.
  • Стоимость узла. Если брать в целом, особенно первый тип, то она ниже, чем у гидравлического собрата, однако ремонт зачастую намного выше, потому как меняются датчики или элементы целиком.
  • Программируемая работа. Если ГУР вы не сможете просто отключить, то вот с ЭУРОМ такое может запросто произойти, причем это можно запрограммировать. Например, при низких скоростях нам нужно большое усилие на руле, но при наборе скорости нам не нужно много усилий, по сути руль итак хорошо контролируется. Вот здесь программно может отключаться и электрически усилитель, опять же экономя топливо. ДА и во многих автомобилях есть копка принудительного отключения, это опять же плюс.

Если взять возможности, которые он дает, то они практически безграничны. Уже сейчас работают такие системы как стабилизация автомобиля при резком объезде препятствий, удержание в полосе, помощь при парковке. Нужно отметить, что ЭУР это шаг к автоматически пилотируемым машинам.

Негативные моменты

Они также есть и в принципе я их перечислил в этой статье, но сейчас немного повторюсь:

  • Уступающая информативность руля (гидравлика, пока точнее)
  • Электрические сбои в настройках. Может поехать датчик (руля или вала) и например, на стоянке выкручивать колеса в бок, тогда как должен держать прямо. Причем выровнять колеса достаточно сложно.
  • Сбои в движении. НА ранних версиях были аварии из-за блокировок или глюков ЭУРА
  • Электрическая составляющая. Как правило — не ремонтируется, а зачастую меняется, ПОТОМУ КАК, ОТ ЭТОГО ЗАВИСИТ ВАША БЕЗОПАСНОСТЬ. То есть не стоит «перепаивать» датчик положения руля или вала, ведь вы можете задать неверные параметры в схему. Лучше его поменять. Также меняется и полностью двигатель при выходе из строя, что недешево.
  • Не всегда нужен ремонт. Зачастую от большого пробега или от засорения, нужна просто калибровка датчиков, сами вы это не сделаете опять же нужно ехать на СТО. А если оно не чисто на руку, с вас могут взять как за ремонт.

Рулевая рейка с электроусилителем руля – НЕСОМНЕННО БУДУЩЕЕ, однако сейчас еще много сырых типов, которых гидроусилитель руля превосходит по многим параметрам.

Смотрим познавательное видео.

НА этом заканчиваю, думаю мой материал был вам полезен. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

Ссылка на основную публикацию