Электронный усилитель руля: Электроусилитель рулевого управления (EPS): устройство и принцип работы

Чем отличается гидроусилитель руля от электроусилителя — Лайфхак

  • Лайфхак
  • Эксплуатация

Фото http://freemancollision.com

Управляемость автомобиля и его ездовые характеристики в значительной степени зависят от рулевой системы и, в частности, от усилителя «баранки», который может отличаться по типу и конструкции. Что такое ГУР, ЭУР и ЭГУР и как они работают, разобрался портал «АвтоВзгляд».

Иван Флягин

Эталоном в мировом автопроме считается гидроусилитель руля (ГУР), известный еще с середины прошлого века. Речь идет о системе трубопроводов низкого и высокого давления, в которых с помощью поршневого насоса циркулирует специальная жидкость.

Она подается на распределительный механизм, связанный с встроенным в рулевой вал торсионом. Как только мы начинаем крутить руль, масляные каналы в распределителе раскрываются, и жидкость поступает в полость гидроцилиндра, где она приводит в движение шток и поршень. С их помощью и поворачиваются колеса. Таким образом масло постоянно циркулирует в замкнутой герметичной системе по шлангам высокого и низкого давления, передавая энергию на колеса.

Работа электроусилителя руля (ЭУР) обеспечивается за счет электромотора, датчика крутящего момента и блока управления. При повороте «штурвала» датчик фиксирует данные о вращении торсионного вала, блок управления тут же получает информацию о количестве оборотов двигателя и скорости движения автомобиля, и в соответствии с этим в определенном режиме запускает электродвигатель. В результате, на малых скоростях его мощность максимальна настолько, чтобы облегчить водителю вращение руля, а на высоких, наоборот, минимальна.

В современных автомобилях используется также электрогидравлический усилитель (ЭГУР), который представляет собой классический «гидрач», где вместо механического насоса работает электрический.

У всех типов усилителей руля есть свои преимущества и недостатки, поэтому ответ на вопрос: «Какой из них лучше?» будет неоднозначным. Гидроусилитель отличается дешевизной и простотой конструкции, ремонтопригодностью и, что немаловажно, высокой мощностью. Не случайно его устанавливают на заряженные авто, полноразмерные внедорожники и грузовики.

216371

С другой стороны, ГУР отличается громоздкостью конструкции и всеми капризами, характерными для любой гидравлической системы — износ шлангов, течи, забитые фильтры, чувствительность к перепадам температур. За всем этим надо следить, регулярно диагностировать и проводить профилактику.

Электроусилитель лишен всех этих проблем, у него компактные размеры и меньше вес. Но в то же время ЭУР обладает недостаточной мощностью, уязвим на плохой дороге, где может перегреться и выйти из строя. Неисправность устройства грозит дорогостоящим ремонтом или его полной заменой.

Что касается комфорта и ощущений при эксплуатации, то, как правило, электроусилитель более чуток и отзывчив. Но в то же время ГУР отличается лучшей информативностью и обратной связью, не реагирует на удары и вибрации на плохом покрытии.

Как правило, отличить с первых мгновений движения, какой в машине установлен усилитель руля по силам, кроме профессионала-автомеханика, только совсем опытному водителю. Большинство автовладельцев вряд ли способны на такое, а, следовательно, актуальность таких тонких материй, как «информативность», «отзывчивость» и «обратная связь» руля для них сводится к нулю. Хотя многие «бывалые водилы» традиционно предпочитают классический гидроусилитель.

  • Автомобили
  • Прайс-лист

Выбираем подержанную машину по типу кузова

18707

  • Автомобили
  • Прайс-лист

Выбираем подержанную машину по типу кузова

18707

Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:

  • Telegram
  • Яндекс.Дзен

производство, автосервис, технология, ремонт, запчасти, комплектующие, купить машину, техническое обслуживание

Электроусилитель рулевого управления, электроусилитель руля – устройство, принцип работы

Электроусилителем рулевого управления (обиходное название – элетроусилитель руля) называется конструктивный элемент рулевого управления автомобиля, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается с помощью электрического привода. В конструкции современного автомобиля электроусилитель рулевого управления постепенно заменяет гидроусилитель руля. К 2016 году каждый второй легковой автомобиль будет оснащен гидроусилителем руля.

Основными преимуществами электроусилителя руля в сравнении с гидроусилителем рулевого управления являются:

  • удобство регулирования характеристик рулевого управления;
  • высокая информативность рулевого управления;
  • высокая надежность в связи с отсутствием гидравлической системы;
  • топливная экономичность, обусловленная экономным расходованием энергии (снижение расхода топлива до 0,5 л. на 100 км).

Электроусилитель рулевого управления открыл широкие возможности для создания различных систем активной безопасности: курсовой устойчивости, автоматической парковки, аварийного рулевого управления, помощи движению по полосе.

Различают две основных схемы компоновки электроусилителя рулевого управления:

  1. усилие электродвигателя передается на вал рулевого колеса;
  2. усилие электродвигателя передается на рейку рулевого механизма.

Наиболее востребован электроусилитель с приводом на рулевую рейку. Другое его название — электромеханический усилитель рулевого управления. Известными конструкциями такого усилителя являются усилитель руля с двумя шестернями и усилитель руля с параллельным приводом.

Электромеханический усилитель рулевого управления состоит из электродвигателя, механической передачи и системы управления.

Электроусилитель руля объединен с рулевым механизмом в одном блоке. В конструкции усилителя используется, как правило, асинхронный электродвигатель.

Механическая передача обеспечивает передачу крутящего момента от электродвигателя к рейке рулевого механизма. В электроусилителе с двумя шестернями одна шестерня передает крутящий момент на рейку рулевого механизма от рулевого колеса, другая – от электродвигателя усилителя. Для этого на рейке предусмотрены два участка зубьев, один из которых служит приводом усилителя.

В электроусилителе с параллельным приводом усилие от электродвигателя передается на рейку рулевого механизма с помощью ременной передачи и специального шариковинтового механизма.

Система управления электроусилителем руля включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительное устройство.

К входным датчикам относятся датчик угла поворота рулевого колеса и датчик крутящего момента на рулевом колесе. Система управления электроусилителем руля также использует информацию, поступающую от блока управления ABS (датчик скорости автомобиля) и блока управления двигателем (датчик частоты коленчатого вала двигателя).

Электронный блок управления обрабатывает сигналы датчиков. В соответствии с заложенной программой вырабатывается соответствующее управляющее воздействие на исполнительное устройство – электродвигатель усилителя.

Электроусилитель руля обеспечивает работу рулевого управления автомобиля в следующих режимах:

  • поворот автомобиля в обычных условиях;
  • поворот автомобиля на малой скорости;
  • поворот автомобиля на большой скорости;
  • активный возврат колес в среднее положение;
  • поддержание среднего положения колес.

Поворот автомобиля осуществляется поворотом рулевого колеса. Крутящий момент от рулевого колеса передается через торсион на рулевой механизм. Закрутка торсиона измеряется датчиком крутящего момента, угол поворота рулевого колеса – датчиком угла поворота рулевого колеса. Информация от датчиков, а также информация о скорости автомобиля, частоте вращения коленчатого вала двигателя, передаются в электронный блок управления.

Блок управления рассчитывает необходимую величину крутящего момента электродвигателя усилителя и путем изменения величины силы тока обеспечивает ее на электродвигателе. Крутящий момент от электродвигателя передается на рейку рулевого механизма и далее, через рулевые тяги, на ведущие колеса.

Таким образом, поворот колес автомобиля осуществляется за счет объединения усилий, передаваемых от рулевого колеса и электродвигателя усилителя.

Поворот автомобиля на небольшой скорости обычно производится при парковке. Он характеризуется большими углами поворота рулевого колеса. Электронная система управления обеспечивает в данном случае максимальный крутящий момент электродвигателя, соответствующий значительному усилению рулевого управления (т.н. «легкий руль»).

При повороте на высокой скорости, напротив электронная система управления обеспечивает наименьший крутящий момент и минимальное усиление рулевого управления (т.н. «тяжелый руль»).

Система управления может увеличивать реактивное усилие, возникающее при повороте колес. Происходит т.н. активный возврат колес в среднее положение.

При эксплуатации автомобиля нередко возникает потребность в поддержании среднего положения колес (движение при боковом ветре, разном давлении в шинах). В этом случае система управления обеспечивает коррекцию среднего положения управляемых колес.

В программе управления электроусилителя руля предусмотрена компенсация увода переднеприводного автомобиля, вызванного различной длиной приводных валов.

В ряде систем активной безопасности электроусилитель функционирует без участия водителя. В системе курсовой устойчивости он обеспечивает обратное подруливание колес, а в парковочном автопилоте — автоматическую параллельную и перпендикулярную парковку.

 

 

Как работает система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) и почему она лучше гидравлической системы в электронный век

Напомнить позже

В более простые времена, до появления какой-либо помощи при вождении, рулевое управление было настолько аналоговым, насколько это возможно, с использованием реечной системы для направления автомобиля в нужном направлении. Затем появилось рулевое управление с гидравлическим усилителем, которое доминировало в автомобильном мире с 19 века.51, когда его первым изобрел Chrysler.

В этой форме системы используется гидравлический насос, который приводится в действие от ремня, прикрепленного к двигателю. Силовой поршень приводится в движение гидравлической жидкостью, которая находится под давлением за счет движения ремня. Затем регулирующий клапан определяет, какое гидравлическое давление необходимо для перемещения колес в любом направлении в зависимости от усилия рулевого управления. Гидравлика увеличивает нагрузку на рулевую рейку, тем самым снижая уровень усилий, необходимых для изменения направления.

Несмотря на то, что гидравлические системы по-прежнему широко используются и почти усовершенствованы, у них есть свои недостатки. Поскольку технически насос приводится в действие двигателем, гидравлическое усиление рассматривается как паразитная потеря. Это означает, что небольшое количество мощности двигателя расходуется на работу насоса, что снижает общую эффективность трансмиссии. В наши дни высокопроизводительные автомобили также должны иметь набор режимов, из которых водитель может выбирать, и большинство из них включают регулировку рулевого управления. Это неудобно для гидравлики, поскольку гидравлическая жидкость, прокачиваемая через систему, будет иметь заданную вязкость (насколько легко жидкость течет), поэтому необходимо использовать какую-то альтернативную форму ограничения.

Обычная система рулевого управления с гидравлическим усилителем, с необходимыми дополнительными насосами и резервуарами для жидкости, необходимыми для функционирования системы.

В последнее десятилетие инженеры решили заменить гидравлику старой школы электродвигателями, что неудивительно, учитывая общий сдвиг. к автомобилям с полностью электрическим приводом. Двигатели обычно размещаются либо в основании рулевой колонки, либо непосредственно на рулевой рейке и стали довольно простым решением для продвижения усилителя руля в 21 век. Электронные датчики фиксируют степень блокировки рулевого управления и добавляют пропорциональное дополнительное усилие к усилию рулевого управления. Электрический заряд используется для вращения двигателя, и за счет передачи энергии создается боковая сила, которая способствует движению вдоль рулевой рейки.

Главный аргумент против электроники — ощущение руля. Так как гидравлика тактильна благодаря наличию вязкой жидкости, она любима пуристами из-за количества обратной связи, которая может передаваться через рулевую рейку и обратно на руль.

Итак, когда впервые появились электрические системы рулевого управления, многие дорожные тестеры жаловались на отсутствие обратной связи. Из-за того, что электричество фактически является не тактильным товаром, справедливо предположить, что очень небольшая сила реакции будет возвращаться через электродвигатель.

Простая система EPAS с электродвигателем, установленным на рулевой колонке

Однако по мере разработки и усовершенствования систем EPAS (электроусилитель рулевого управления) производителям, таким как Porsche, удалось создать электронные системы, которые почти не уступают по ощущениям гидравлической системе и затем продолжайте превосходить механический метод во многих областях. Он сделал это, изменив направление обратной связи внутри электроники; большинство производителей используют систему, которая вводит усилие рулевого управления, рассчитанное на основе датчика крутящего момента колес, в то время как Porsche использует датчики рыскания, угол поворота рулевого колеса и другие значения из системы контроля устойчивости для увеличения и уменьшения помощи соответственно и с гораздо более частой скоростью.

Это означает, что в систему EPAS вновь вводится чувство «ощущения», и кроме тех, кто водит автомобили без посторонней помощи, между этими системами EPAS и системой HPAS нельзя найти никаких реальных различий.

Другими преимуществами EPAS являются эффективность, удобство и упаковка. Chevrolet продемонстрировал увеличение экономии топлива на 2,5% с момента перехода на электронное рулевое управление из-за отсутствия паразитных отходов двигателя. Парковка с радарным управлением также работает в сочетании с системой EPAS, а с массовым ростом автоматизации электронное рулевое управление определенно никуда не денется.

Порше 9Компания 11 стала пионером в области использования системы EPAS

в спортивных автомобилях. Porsche 911 — отличный пример преимуществ упаковки системы EPAS. До перехода на электронику в конструкцию автомобиля нужно было встроить обширный маршрут гидравлических трубопроводов, чтобы они шли от расположенного сзади двигателя к передним колесам. На автомобилях поколения 991 компания Porsche использовала полную систему EPAS, чтобы двигатели можно было расположить в передней части автомобиля без необходимости использования длинных трубопроводов, что, в свою очередь, способствовало распределению веса 911 — важное соображение для автомобиля с задним расположением двигателя. .

Системы EPAS являются важной частью головоломки для современного автомобилестроения на пути к автоматизации. ввод просто путем изменения количества заряда, создаваемого электронным двигателем, что, в свою очередь, изменяет величину помощи рулевого управления. В системе HPAS эти изменения, возможно, придется реализовать за счет физических изменений в системе рулевого управления, таких как изменение рейки или давления жидкости, чтобы повлиять на величину усилия рулевого управления, необходимого для маневрирования автомобилем.

Сейчас становится трудно определить разницу между современной системой EPAS и усовершенствованной системой HPAS, а преимущества электроники намного превосходят преимущества более традиционных гидравлических установок. Хотя некоторые компании производят гибридные системы, которые включают в себя электродвигатель для питания системы гидроцилиндра, подавляющее большинство производителей в настоящее время склоняются к полностью электрическому рулевому управлению. Не ожидайте возникновения проблем с гидравлическим насосом в счетах за обслуживание в будущем…

Рулевое управление с электроусилителем — American Powertrain

Найдите запчасти для вашего автомобиля

Чувствительность к скорости

Помощник снижается на скорости для лучшего ощущения дороги без ощущения неряшливости рулевого управления с гидравлическим усилителем (вспомните Buick 76 года).

Modern

Электроусилитель рулевого управления заменяет гидроусилитель на многих современных легковых и грузовых автомобилях высокого класса.

Простая установка

Колонки для конкретной модели заменяют существующие колонки и выглядят на 100 % складскими (также доступны по вашему выбору колонки iDidit).

Компьютерное управление

Для оптимальной эффективности и производительности

Качество оригинального оборудования

Высококачественные двигатели оригинального оборудования, полученные от дорогих европейских автомобилей класса люкс.

Quick Response

Никогда не колеблется, не вызывает кавитации и раздражения

Доказанная надежность

Долговечная работа в Ferrari, Lambos, Jags, aSton Martin и других автомобилях премиум-класса.

Чистый

Без насоса, ремней, шлангов, жидкости и других загрязнений

Сейф

Поскольку мы приводим полную колонну с червячной передачей, полный отказ электрооборудования приводит только к ручному управлению, пока вы не устраните проблему.

Отсутствие паразитных потерь

Возвращает вам 4-5 лошадиных сил, которые ваш старый технический насос гидроусилителя руля мог украсть у вас

Проводка Plug & Play

Разъемы типа Weatherpac только с четырьмя оголенными проводами; зажигание горячее, постоянно горячее, масса и датчик скорости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *