Что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля? Плюсы и минусы ГУР и ЭУР

Вчитываясь в список опций каждой из комплектаций автомобиля, нередко можно встретить такой механизм, как усилитель рулевого управления. Однако на одних автомобилях он значится как ГУР, а на других – как ЭУР. «Калина» также оснащается подобным усилителем. Как он работает и что собой представляют оба типа механизмов? Все плюсы и минусы гидроусилителя и электроусилителя руля, принцип работы – далее в нашей статье.

Характеристика ГУРа

Этот тип усилителя появился намного раньше электрического. ГУР являет собой элемент рулевого управления автомобиля, который работает при помощи жидкостного привода. Несмотря на растущую популярность ЭУР (ВАЗ им тоже оснащается), ГУР является наиболее распространенным усилителем. Конструктивно данный узел содержит в себе гидронасос. Он приводится в действие от коленчатого вала посредством ременной передачи. Как она выглядит, читатель может увидеть на фото ниже.

Ниже мы рассмотрим алгоритм действия данной системы.

Как работает ГУР?

Как мы отметили ранее, работает данный узел на основе гидравлической жидкости. Так, во время прямолинейного движения циркуляция жидкости производится по кругу. То есть она проходит по каналам от насоса в бачок. Однако как только траектория движения меняется (водитель поворачивает руль), жидкость поступает в одну из полостей распределительной гильзы. В зависимости от поворота руля она поступает в левую либо в правую ее часть. Из другой полости жидкость сливается в бачок. Так, поршень обеспечивает перемещение механизма рулевой рейки. Усилие от поворота передается на тяги.

Так происходит изменение направления движения автомобиля. Наибольшая производительность насоса наблюдается при повороте рулевого колеса на месте (то бишь при парковке на ограниченном участке). Однако в движение система приводится благодаря ременной передаче от коленвала. А ведь его обороты во время парковки минимальны и близки к холостым. Соответственно, усилие, что вырабатывается насосом, недостаточное для поворота руля. Что же делать? Не подгазовывать же до отсечки? Производитель учел этот момент. Поэтому в таких ситуациях электронный блок управления подает сигнал на дополнительное открытие клапанов. Так, в силовой цилиндр рулевой рейки поступает большее количество жидкости. Поэтому «на месте» вращать руль будет очень легко. Но не стоит увлекаться – помните, что в этот момент насос работает на полную. Частые выкручивания руля «до упора» на парковке снижают его ресурс.

ЭУР: характеристика

Появился данный тип усилителей гораздо позже. Однако в последнее время начинает обретать высокую популярность. Главное отличие ЭУРа – отсутствие ременной передачи и гидравлического привода. Все действия осуществляются при помощи электрического двигателя.

Особенности конструкции, принцип работы

На сегодня различают два типа компоновки данного узла. В первом случае усилие электрического двигателя передается на рейку. Во втором – на вал рулевого колеса. Наиболее популярен первый тип электроусилителей. Его также называют электромеханическим. В конструкции используются две шестерни с параллельным приводом.

ЭУР объединён в одном блоке с рулевым механизмом. Тип электрического двигателя – асинхронный. Как работает данный механизм? Передача крутящего момента производится напрямую к рейке от электродвигателя. Также на реечном механизме предусмотрены два участка зубьев.

Система ЭУР состоит из множества датчиков. К ним относят элемент угла поворота руля, датчик крутящего момента, частоты вращения коленвала и скорости самого транспортного средства. Механизм тесно взаимодействует с блоком управления АБС и ЭБУ автомобиля.

После обработки информации с вышеперечисленных датчиков заложенная программа вырабатывает соответствующий сигнал на исполнительное устройство. Им является асинхронный электродвигатель.

Режимы работы электроусилителя

Работа рулевого управления может осуществляться в нескольких режимах:

• Активный возврат руля в среднее положение.
• Поворот автомобиля на большой и малой скорости.
• Поддержка среднего положения руля.
• Поворот автомобиля в обычных условиях.

Как и в случае с ГУРом, управление колесами осуществляется рулем. Однако здесь усилие передается через торсион. Закрутка последнего измеряется соответствующими датчиками (угла поворота, крутящего момента и т. д.). Так, усилие от двигателя передается на рейку. Затем через рулевые тяги происходит поворот ведущих колес в нужном направлении. Работа узла не зависит от положения и частоты оборотов коленчатого вала.

Плюсы ГУРа

Итак, что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля? Оба таких узла имеют свои плюсы и минусы. Но для начала рассмотрим систему с гидроприводом. ГУР – более дешевый в производстве механизм. Соответственно, стоимость автомобиля на порядок ниже.

Плюс ко всему – дешевый ремонт гидроусилителя (если дело не касается рейки). На разборке насос гидроусилителя для девятого "Лансера" стоит 2-3 тысячи рублей. Причем продается он уже в сборе, со шкивом (но без ремня).

Минусы гидравлического усилителя

Рассматривая вопрос: что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля, стоит упомянуть и о недостатках. Их на порядок больше. Первый минус – это размеры конструкции. ГУР – достаточно громоздкая штука. Насос, шкивы, бачок и ремень занимают много свободного пространства. Плюс ко всему затрудненный ремонт ГРМ. Чтобы заменить ремень на нем, нужно снять шкив сначала с ГУРа. Благо, насос гидроусилителя остается на месте.

Если выбирать между тем, что лучше - ГУР или ЭУР для вашего автомобиля, стоит рассмотреть вопрос обслуживания данного узла. И здесь есть свои нюансы. Система ГУР требует периодического обслуживания. Если вовремя не менять жидкость или ремень, потребуется ремонт гидроусилителя.

Также недопустимо долго использовать механизм в режиме повышенных нагрузок. Из-за этого быстро кипит жидкость. До упора руль следует выкручивать не более чем на пять секунд.

Следующий недостаток – зависимость системы от производительности двигателя. Узел скрадывает мощность мотора, поскольку отбирает часть усилия от коленчатого вала посредством ременной передачи. То же самое можно сказать и про кондиционер, который тоже работает от данного шкива. Поэтому ввиду громоздкости конструкции и прочих недостатков ГУР сейчас можно встретить только на внедорожниках и на коммерческом транспорте. Но почему нельзя поставить ЭУР в грузовики? Это вы узнаете немного позже.

Плюсы и минусы ЭУР

Спеша ответить на вышесказанный вопрос, отметим сразу недостатки ЭУР. «Калина» оснащается таким механизмом ввиду маленьких колес. К чему это все? Дело в том, что электрический усилитель не способен выработать нужный крутящий момент для поворота больших колес (тем более под нагрузкой свыше). Ввиду этого узел не используется на грузовиках и транспорте массой более двух тонн.

Это и есть основной недостаток ЭУР. Что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим преимущества последнего. Их на порядок больше, чем недостатков. Так, механизм не отбирает мощность у двигателя. На высоких скоростях руль достаточно информативен с ним. Система не требует периодического обслуживания, ведь никакой жидкости и насосов здесь нет. Единственное, что со временем выходит из строя, это подшипники качения в электродвигателе. Но чтобы вывести их из рабочего состояния, требуется долго и усердно эксплуатировать ЭУР. ВАЗ, оснащенный таким усилителем, гораздо быстрее откликается на руль. Ведь сигнал от датчиков передается молниеносно. А насосу нужно время, дабы выработать необходимое давление и перелить жидкость с одного контура в другой.

Также, отвечая на вопрос: "Что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля?", стоит отметить компактность последнего. ЭУР не занимает много места в подкапотном пространстве (поскольку в большей мере спрятан в салоне). Соответственно, добраться до какого-нибудь узла будет намного легче. А через ЭБУ можно настроить режим работы усилителя. Также система не кипит, если удерживать долго руль в крайнем положении.

Подводим итоги

Итак, что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля? Выяснив все преимущества и недостатки обеих систем, мы пришли к следующему выводу. Если это легковой автомобиль или кроссовер, однозначно следует выбирать электрический усилитель. Ну а на более тяжелой технике по-прежнему актуален гидравлический элемент. Хотя прогресс не стоит на месте, и, возможно, в будущем ЭУР будет использоваться и на джипах, а также на грузовой технике.

Источники: http://fb.ru/article/315462/chto-luchshe---gidrousilitel-ili-elektrousilitel-rulya-plyusyi-i-minusyi-gur-i-eur

Еще о ГУР и ЭУР

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.

Один с сошкой-семеро с рейкой

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.

1 — глобоидальный червяк;

2 — двухгребневый ролик;

1 — распределитель; 2 — винт;

3 — шарики с трубкой рециркуляции;

5 — зубчатый сектор;

7 — ограничительный клапан

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".

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 дозированно 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.

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".

Впрочем, выход уже найден.

1 — гидронасос с бачком;

2 — блок управления;

3 — электронный спидометр;

4 — реечный рулевой механизм с гидроусилителем;

5 — распределитель с электромагнитным

устройством изменения жесткости торсиона

1 - электронный спидометр;

3 - электорогидравлический модулятор;

4 - реечный рулевой механизм; 5 -гидронасос;

6 - бачок; 7 - карданный шарнир

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)

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

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

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.

Твердые прочные фаллоимитаторы из стекла можно нагревать или охлаждать до нужной температуры.

Источники: http://www.avtonov.svoi.info/eur.htm

Все те, кто обучался вождению на «Копейке» или другом подобном ему немолодом авто не понаслышке знают, как сложно управлять траекторией движения машины, неукомплектованной усилителем руля, поэтому усилитель – определенно важная составляющая любого современного автомобиля. Вот только бывает она гидравлическая (ГУР) и электрическая (ЭУР). Что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля? – вопрос довольно спорный, чаще всего сводящийся к индивидуальным предпочтениям каждого, но это не значит, что на него нет четкого однозначного ответа. Ищите его ниже, а пока обо всем по порядку.

И ГУР (гидравлический усилитель руля), и ЭУР (электрический/электромеханический усилитель руля) – это автомобильное устройство, используемое в его рулевой системе для облегчения совершения поворотов руля. Только первый работает за счет высокого давления масла, которое и облегчает управление, а второй – при помощи электромотора.

Основными составными элементами любого гидроусилителя руля являются:

1. бачок с гидравлической жидкостью (маслом);
2. насос;
3. трубопроводы высокого и низкого давления;
4. золотниковый распределитель;
5. рулевой механизм с сошкой.

Когда водитель поворачивает руль, насос, приведенный в действие ремнем от коленвала, под давлением в 50-100 атмосфер подает масло золотниковый распределитель. А тот уже, в свою очередь, отслеживая прикладываемые к рулю усилия, оказывает строго дозированную помощь в воздействии на колеса.

Основными элементами ЭУР принято считать:

1. электромотор;
2. бесконтактный датчик крутящего момента;
3. вал рулевой колонки и торсионный вал;
4. ЭБУ – электронный блок управления;
5. датчик положения ротора.

Взаимодействуют они следующим образом.

Когда водитель поворачивает руль, торсионный вал начинает скручиваться, что мгновенно замечает датчик крутящего момента и передает соответствующие данные на ЭБУ. Последний соотносит полученную информацию с данными других датчиков (оборотов коленвала и скорости), вычисляет необходимое компенсационные усилие и дает соответствующую команду электродвигателю, который в свою очередь и воздействует на вал рулевой колонки, облегчая вращение рулевого колеса.

• Управлять автомобилем, укомплектованным ГУР одинаково комфортно на всех скоростях.
• Производство гидроусилителя руля менее затратно, поэтому транспортные средства, на которых он установлен, стоят заметно дешевле своих собратьев с ЭУР.
• Вся система ГУР довольно мощная, поэтому легко выдерживает любые нагрузки, а значит – может устанавливаться и на внедорожниках, и на грузовиках.

• Зависимость от двигателя и постоянная трата части его мощности, даже при скоростном прямолинейном движении по трассе, когда необходимость в усилении прикладываемых к рулю усилий минимальна.
• ГУР требует внимательной эксплуатации. К примеру, запрещено держать рулевое колесо в самом крайней положении более 5 секунд, так как это может спровоцировать перегрев масла в системе гидроусилителя и выходу последнего из строя. Важно всегда отслеживать уровень масла в системе, дважды в год производить его замену и т. д.
• Более долгий отклик на действия водителя, нежели у ЭУР.
• Громоздскость.

• Экономичность: ЭУР включается только при повороте рулевого колеса, в то время как его оппонент – ГУР – работает постоянно, излишне расходуя и мощность двигателя, и запасы горючего.
• Имеет несколько режимов использования.
• Компактность: в сравнении с гидроусилителем, электроусилитель занимает в подкапотном пространстве очень мала места.
• Простота обслуживания.
• ЭУР одинаково хорошо работает и в жару, и в холод.
• Авто с электроусилителем имеет более острую реакцию на действия водителя при высоких скоростях, чем такое же авто, но с гидравлическим усилителем.

• Малая мощность, в связи с чем данный вид усилителя рулевого управления устанавливается только на легковые автомобили.
• При неблагоприятных условиях движения (например, развязшей грунтовой дороге), ЭУР может перегреваться и ненадолго (пока не остынет) выходить из строя.
• Очень дорогой ремонт.

Учитывая все вышесказанное, а также то, что ЭУР был разработан после ГУРа с целью устранения недостатков последнего, можно сделать однозначный вывод – ЭУР лучше ГУРа. Ну, а если вы считаете иначе, значит, либо еще не катались на авто с электроусилителем, либо делали это в недостаточном объеме. Ведь вкусы – это чаще всего наши привычки, которые имеют свойство меняться, нужно лишь не бояться пробовать что-то новое.

Рекомендую прочитать:

К записи есть 1 комментарий

Статья будет не полной,если не упомянуть про ЭГУР. Некий компромисс, который производители вроде Опель, Шкода и пр. устанавливали в начале двухтысячных на свои модели. Это был тот же ГУР, но привод насоса осуществлялся не от ремня, а электромотора, который, в свою очередь, управлялся своим блоком управления. Это был как бы ГУР, но качающий только в нужные моменты. Идея, конечно, так себе — собирает все минусы двух принципов, но не плюсы.

Источники: http://autoepoch.ru/avtoazbuka/chto-luchshe-gur-ili-eur.html