Усилитель руля: виды и особенности

Полезное для автолюбителей – все об автомобилях

Усилитель руля: виды и особенности

Многие автолюбители, при выборе нового автомобиля, интересуются, если ли в нем усилитель руля. И действительно, намного приятнее управлять машиной, если рулевое колесо поворачивается пальцем одной руки. Но, с другой стороны, мало кто знает, что на сегодня существует несколько видов усилителей, каждый из которых обладает своими особенностями.

Для чего вообще усилитель руля? Его задача – не только снижение энергозатрат водителя при повороте рулевого колеса. Данная система делает автомобиль более маневренным, удары колес о неровности дороги не так передаются к рукам водителя, да и, в случае прокола шины, становится проще удерживать машину на дороге.

Так, на сегодня существует три основных вида усилителя руля – электрический, электрогидравлический и гидравлический. На первых автомобилях была «гидравлика», и она не потеряла актуальности до сегодняшнего дня. Со временем, появился электрогидравлический усилитель руля, и сравнительно недавно – электрический.

Какой же из них надежнее? Чему лучше отдать предпочтение? Давайте рассмотрим каждый вид подробнее.

Гидроусилитель руля

Гидроусилитель руля состоит из нескольких частей – насоса, масла, гидроцилиндра, соединительных трубок и распределителя. Основным элементом системы является гидроцилиндр, который активируется с помощью насоса. При этом в гидравлической системе создается необходимое давление масла, которое оказывает свое действие на поршень рулевой рейки и делает вращение руля более легким.

Стоит отметить, что постоянная работа гидроцилиндра приводит к увеличению расхода топлива автомобиля. Наиболее слабым звеном во всей системе являются гидравлические трубки, которые часто повреждаются.

Преимущества гидроусилителя руля:

- во-первых, действие гидроусилителя приводит к снижению передаточного отношения рулевого механизма, а также к более легкому совершению маневров;

- во-вторых, снижается сила ударов, передающихся через рулевое колесо к рукам водителя;

- в-третьих, в непредвиденных обстоятельствах становится намного проще удерживать рулевое колесо. Руль не вырывается из рук, и управляемость остается на высоком уровне;

- в-четвертых, даже при выходе из строя гидроусилителя, можно быть уверенным в безопасности вождения;

- в-пятых, процесс управления является более информативным и точным.

Из недостатков можно выделить только один – повышенный расход топлива.

Электрический усилитель руля

Данная система состоит из электродвигателя, механической передачи и системы управления. Особенность устройства – создание дополнительного усилия во время поворота руля, с помощью специального электрического привода. Во многих современных авто установлен именно такой усилитель.

Принцип действия основан на работе целого ряда датчиков, которые следят за положением руля и усилием, которое прилагает водитель транспортного средства. При получении определенного сигнала от системы, датчик передает его в блок управления, где происходит обработка сигнала и его передача к электромотору, помещенному в рейку рулевого колеса.

Особенность электрического усилителя руля заключается в том, что он обеспечивает идеальную управляемость автомобиля при движении на любых скоростях, резком возвращении колес в среднем положении или их удержании на этом месте.

Преимущества электрического усилителя:

заключаются в компактности, экономии топлива, простоте настройки и возможности регулирования, минимальном энергопотреблении, а также отсутствии гидравлических магистралей.

Из недостатков можно выделить:

вероятный отказ или отключение системы при возникновении внештатных ситуаций. Подобные неполадки вполне вероятны, в случае серьезных сбоев в работе блоков управления, плохом контактном соединении или при снижении напряжения в бортовой сети машины. В случае, если происходит сбой, на приборной панели должна загореться соответствующая лампа об имеющейся неисправности.

Электрогидравлический усилитель руля

Принцип работы данного устройства аналогичный тому, по которому работает описанный нами гидравлический усилитель. Но небольшие различия все-таки имеются. Здесь запуск гидронасоса осуществляется от электродвигателя, который питается от генератора. Таким образом, электрогидравлический усилитель руля работает не постоянно, а только при повороте рулевого колеса. Как следствие, можно рассчитывать на существенную экономию топлива.

Преимущества данной системы – информативность, эффективность, точность и возможность экономии топлива.

Недостатки аналогичные тем, что и у электроусилителя.

Если говорить об усилителях, которые пользуются популярностью у автовладельцев, то к таковым относятся гидравлические и электрические усилители. Остается сделать выбор между ними.

Гидравлический усилитель является более сложным устройством и занимает много пространства под капотом авто.

Электрический привод в этом отношении более компактен и выгоден. Его механизм проще, а, значит, надежнее. В нем нет различных жидкостей, шлангов, сальников и прокладок. Кроме этого, электроусилитель позволяет сэкономить топливо.

С другой стороны, электроусилители подходят не всем водителям, из-за отсутствия должной информативности. Кроме этого, мы уже упоминали о вероятном риске отключения системы, из-за сбоя в сети электроснабжения автомобиля. Но это небольшие недостатки на фоне общих преимуществ системы. Таким образом, именно за эффективными, простыми и экономичными электроусилителями будущее.

Материалы: http://autoinfa.com/post.php?id=47

Водители, которые начинали со старых автомобилей, помнят, что в некоторых случаях их руки уставали от постоянного вращения руля — примитивные конструкции без каких-либо усилителей действительно были сложны в управлении и требовали от человека немалой выносливости для длительной езды.

Конечно, ситуация несколько изменилась с появлением современных рулевых реек, которые облегчили работу водителя, существенно снизив усилие поворота рулевого колеса. Однако большинство автопроизводителей старается сделать управление транспортным средством максимально удобным — они стремятся достичь этого с помощью гидроусилителей (ГУР).

Сейчас они постепенно уступают место электроусилителям (ЭУР), которые заслужили очень неоднозначные отзывы. Чтобы понять, что лучше: ГУР или ЭУР, нужно рассмотреть основные преимущества и особенности обоих вариантов.

Гидроусилитель представляет собой достаточно простой механизм, который состоит из толкателя (поршня), приводимого в движение специальным маслом. Он монтируется отдельно от рулевого вала, хотя напрямую связан с ним. При отклонении от прямолинейной траектории движения автомобиля активируется насос гидроусилителя, который через специальные трубопроводы нагнетает в рабочую камеру жидкость, заставляя колёса поворачиваться с меньшим усилием. Производительность насоса гидроусилителя пропорциональна углу поворота руля, что позволяет добиться точного соответствия реакции желаниям водителя.

Схема механизмов гидроусилителя руля

Такая конструкция имеет значительное преимущество — она не зависит от электронного управления и не подвержена программным сбоям, которых опасаются многие владельцы современных автомобилей. Конечно, в некоторых моделях гидроусилитель руля оснащён несколькими датчиками, которые оценивают его работу, но их присутствие вовсе не является обязательным. Однако минусом является необходимость использования расходных материалов, представленных специальным маслом. Кроме того, в гидроусилителе имеется немало уплотнений и соединений, которые подвержены износу при эксплуатации с высокими нагрузками. Всё это делает его достаточно ненадёжным узлом и требует проведения регулярной диагностики состояния рулевого управления.

Электроусилитель, как следует из его названия, использует ток, вырабатываемый генератором автомобиля, для приведения в действие компактного мотора. Располагается он непосредственно на рулевом валу, за счёт чего занимает намного меньше места в подкапотном пространстве, а движет весь механизм он с помощью небольшого торсионного вала.

Схема механизмов электроусилителя руля

Производительность регулируется уже не механическим, а автоматическим способом — сигналы на изменение силы тока электроусилителю подаёт компактный блок управления на базе микропроцессоров. Конечно, сбои такого устройства достаточно редки, но на случай внезапной поломки или отказа управляющей программы в электроусилителях предусмотрен аварийный режим работы, который позволяет сохранить управление даже в самых опасных ситуациях.

Электроусилители руля имеют намного более простую конструкцию и не нуждаются в применении специальных расходных материалов. Кроме того, отсутствие гидравлического контура означает отсутствие множества уплотнений и подвижных соединений, которые являются опасными с точки зрения разрывов и утечек. Конечно, повреждение проводов и датчиков может вывести электроусилитель из строя, но такое случается намного реже, чем пробой гидравлической системы. Поэтому электроусилители в настоящее время считаются прогрессивными и применяются большинством крупных производителей.

С точки зрения удобства системы рулевого управления гидроусилители остаются непревзойдёнными на сегодняшний день. Они обеспечивают лучшую обратную связь и позволяют водителю чувствовать, каковы пределы возможностей автомобиля в крутых поворотах. Кроме того, гидроусилитель почти нечувствителен к вибрациям и ударам, поэтому он не нуждается в специальной защите от плохого дорожного покрытия.

С гидроусилителем комфортнее водить автомобиль

На практике это означает, что автомобилист чувствует не только возможности транспортного средства и может определять момент потери управления, но также может воспринимать все изъяны плохого асфальта. Благодаря этому исправные гидроусилители создают практически те же ощущения, что при использовании автомобилей без каких-либо дополнительных узлов в рулевом управлении.

Электроусилитель нуждается в тщательной калибровке для обеспечения аналогичных ощущений — в настоящее время сделать управление максимально удобным удаётся только производителям, работающим в премиальном сегменте. Кроме того, электромотор, использующийся в такой схеме, имеет достаточно высокую чувствительность к ударным нагрузкам и вибрации — они могут существенно уменьшить срок его службы. Поэтому для защиты от повреждений узла рулевой вал снабжают специальным демпфером, который гасит колебания.

Электроусилитель комфортный только в премиальном сегменте

Казалось бы, управление должно стать более удобным без тряски руля, но многие автомобильные эксперты и просто владельцы машин отмечают, что они испытывают сильный дискомфорт при использовании электроусилителя с неидеальными настройками. По отзывам, управление таким автомобилем скорее напоминает компьютерную игру, поскольку водитель не чувствует ни обратной связи, ни ударов при проезде по участкам дороги с плохим покрытием — хотя в дорогих машинах подобный неприятный эффект отсутствует.

Использование гидроусилителя руля вынуждает автомобиль терять часть мощности — она идёт на привод насоса, который может иметь достаточно большие потребности. Поэтому применение ГУР неизбежно приводит к ухудшению динамических параметров и к существенному повышению расхода топлива при прочих сопоставимых параметрах. При этом даже при постоянном движении по прямой ситуация нисколько не улучшается — насос работает постоянно, перемещая масло по трубкам высокого и низкого давления.

Каждому автомобилисту стоит знать о том, что гидроусилитель не может длительное время выдерживать работу в предельных режимах — при удерживании руля в крайнем положении в течение 10–15 секунд насос перегреется, в результате чего узел полностью отключится. Чтобы повторно запустить его, нужно заглушить автомобиль, подождать несколько минут и вновь завести, аккуратно переводя руль из крайнего положения в нулевую точку.

Электроусилители считаются более экономичными — они не отбирают мощность мотора напрямую, а лишь создают дополнительную нагрузку на генератор. Кроме того, электроусилитель работает только при повороте колёс, а при движении по прямолинейной траектории мотор остаётся полностью отключённым — он не ухудшает динамические характеристики машины и не создаёт дополнительных затрат топлива. Также при повороте руля в крайнее положение нагрев возникнет исключительно при очень быстром последовательном вращении руля в разные стороны, что можно сделать только специально.

Однако отключение электроусилителей нельзя назвать редкостью —в основном это происходит при движении по бездорожью или по дорогам, засыпанным вязким рыхлым снегом. Через некоторое время узел подаст сигнал тревоги, после чего его производительность будет ограничена и водитель увидит предупреждение, а если движение будет происходить в подобных условиях и дальше, усилитель отключится до полного остывания мотора.

Единственный способ тонкой настройки гидроусилителя представляет собой применение рейки с прогрессивным передаточным отношением. Она помогает создавать некоторую тяжесть при повороте руля на малый угол, что способствует повышению стабильности автомобиля при движении с достаточно большой скоростью. Однако при отклонении рулевого колеса от нулевого положения на большое расстояние усилие существенно уменьшается, что облегчает парковку в условиях крупного города.

Кроме того, производитель может варьировать производительность насоса, однако её приходится удерживать в достаточно узком диапазоне, чтобы не допустить повреждения узла в результате перегрузки и не сделать усилие слишком малым. Именно поэтому изготовители премиальных автомобилей отдают предпочтение хорошо настроенному электроусилителю.

Гидроусилитель состоит из множества деталей

В свою очередь, он может менять свою производительность прямо на ходу — впервые схема с возможностью переключения режимов чувствительности руля была опробована в автоспорте. Кроме того, в блок управления электроусилителем можно записать специальную программу, которая будет имитировать изменение передаточного числа — для этого даже не потребуется применять более дорогие и сложные в производстве рейки. Именно поэтому во многих современных автомобилях премиум-класса электроусилитель позволяет выбирать несколько режимов работы:

• Комфортабельный — немного замедленные реакции, очень лёгкий поворот руля;
• Нормальный (повседневный) — точные реакции, не требующий никаких усилий поворот рулевого колеса;
• Спортивный — повышенное усилие, никаких паразитных вибраций и случайных отклонений;
• Трековый — минимальная производительность электроусилителя, идеальная стабильность автомобиля, естественные ощущения от вождения.

Настройки электроусилителя можно менять на ходу, если такая функция предусмотрена производителем — для этого достаточно нажать специальную кнопку или выбрать соответствующий пункт в меню электронной системы управления.

К сожалению, у электроусилителей есть один серьёзный недостаток, который представлен ограниченным крутящим моментом, который может создавать мотор, встроенный в вал. За счёт этого такой механизм нельзя устанавливать на крупные представительские лимузины, на внедорожники и на грузовой транспорт. В этой сфере все производители используют гидроусилители, крутящий момент которых ограничивается только мощностью выбранного насоса.

Электроусилитель слабый для тяжелых автомобилей

Такая ситуация сохранится и в ближайшем будущем, поскольку для разработки компактных моторов с высоким крутящим моментом и большим ресурсом требуется немало времени. Некоторые разработчики пытались применять альтернативные схемы, в которых электроусилитель расположен отдельно от рулевого вала — при этом они могли использовать любые двигатели. Однако такая система была признана неперспективной, поскольку больших преимуществ перед гидроусилителем, который имеет меньшую себестоимость производства, она не имеет.

Несколько лет назад электроусилители устанавливались исключительно на малолитражки, которые не были требовательными к удобству управления. Однако практика показала, что при хорошей калибровке такой узел может иметь параметры, аналогичные гидроусилителям, или даже превосходящие их. Поэтому сейчас электроусилители постепенно начинают устанавливаться на спорткары и представительские автомобили.

Электроусилители хорошо зарекомендовали себя на малолитражках

И лишь тяжёлая техника сохраняет верность классической компоновке узла с поршневым гидромотором. Но даже в ней начинают появляться комбинированные усилители, в которых гидравлический и электрический привод взаимодействуют друг с другом.

Материалы: http://rating-avto.ru/variant/chto-luchshe-gidrousilitel-ili-elektrousilitel-rulya.html

Усилители рулевого управления бывают разные: электрические, гидравлические и электрогидравлические. Какие лучше? Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа

Усилители рулевого управления бывают разные: электрические, гидравлические и электрогидравлические. Какие лучше? Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа.

Сегодня представить современную иномарку без усилителя рулевого управления невозможно. Но подобные устройства появились относительно недавно: первенцем мирового автопрома, серийно примерившим техническую новинку, стал американский Chrysler Imperial, представленный в 1951 году. Причем принцип действия гидравлического усилителя, которым обладал Imperial, остался неизменным. Электрогидравлические усилители появились значительно позднее, в середине 1990-х. А полностью электрические системы начали массово применяться только в начале нынешнего столетия.

Впрочем, первые опыты по созданию электрических усилителей начались в конце 1980-х. Результатом этих изысканий стало появление в 1990-м году электрического рулевого усилителя на Honda NSX. Прошло немало времени, а характерные недостатки этих систем, увы, остались неизменны. Главный из них – возможность внезапного отключения усилителя. Причины могут разными: сбой в блоке управления, плохой контакт в соединениях, падение бортового напряжения. В этом случае электромотор усилителя отключится, а на приборной панели появится соответствующий символ, указывающий на неисправность.

Что же произойдет, если откажет электроусилитель? Ответственно заявляем: потери управляемости не последует, так как рулевой вал жестко связан с рулевой рейкой. Неприятность заключается в другом. Ступенчато нарастающее усилие может испугать неподготовленного водителя, а это чревато самыми неприятными последствиями. Впрочем, бояться покупки автомобиля с электрическим усилителем не следует: сегодня системы достаточно надежны, а в ближайшем будущем станут гораздо надежнее. Ведь и гидравлические усилители когда-то считали бесполезной игрушкой…

Как устроен? Насос, приводимый в действие от двигателя, создает давление специальной жидкости в гидравлической системе. Жидкость проходит через клапан и воздействует на левый или правый (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль) поршни рулевой рейки, облегчая вращение рулевого колеса. Причем угол поворота последнего определяет, на какую величину откроется вышеназванный клапан. Разумеется, постоянно вращаемый двигателем гидронасос увеличивает расход топлива, а гидравлические магистрали являются источником возможных протечек.

+ безопасен при отказе.

- увеличивает расход топлива.

Как устроен? Датчик отслеживает угол поворота руля и усилие, прилагаемое водителем, а блок управления, получив эту информацию, передает соответствующую команду электромотору. Последний (в зависимости от конкретного автомобиля) или перемещает рулевую рейку, или вращает рулевой вал. Достоинство этой схемы в том, что рулевой механизм остается практически неизменным, гидравлические магистрали отсутствуют, а энергопотребление такого усилителя минимально. Все гениальное просто! Со временем инженеры решат и проблемы надежности…

+ не влияет на расход топлива;

+ довольно просто и быстро настраивается.

- при отказе резко возрастает усилие на руле.

Как устроен? Электрогидравлический усилитель рулевого управления устроен аналогично усилителю гидравлическому. Единственная разница заключена в том, что гидронасос приводится в действие не от двигателя автомобиля, а от электродвигателя, питаемого генератором. Поэтому насос не работает постоянно, а включается непосредственно при повороте рулевого колеса, позволяя экономить до 1 л топлива по сравнению с полностью гидравлической системой. Разумеется, наличие гидравлического контура означает, что разрывы и протечки магистралей тоже возможны.

+ точен и информативен;

+ не влияет на расход топлива.

- при отказе резко возрастает усилие на руле.

Автомобиль с каким усилителем руля вы бы предпочли? Оставьте комментарий!

Прочитал, полезно. Раньше не понимал разницы. Спасибо.

Мнения авторов опубликованных материалов могут не совпадать с позицией редакции.

Если Вы хотите дать нам совет, как улучшить сайт, это можно сделать здесь. Хостинг предоставлен компанией e-Style Telecom.

Материалы: http://www.km.ru/avto/04F40EB8-C6F6-4FBF-B104-BAF7EC5ABC6E