Что такое ЭУР? — Принципы работы электроусилителя руля

Электроусилитель руля

Электроусилитель руля — конструкция, предназначенная для снятия части усилия при повороте рулевого колеса.

Данный тип механизма считается сравнительно новым устройством, но это не помешало ему занять серьезную нишув секторе легковых авто. Электроусилитель рулевого колеса — следующий этап после ГУР (гидроусилителя), хотя последнийи сегодня пользуется спросом и устанавливается на большей части авто.

История

Как уже упоминалось, ЭУР — сравнительно «молодой» механизм, который разработан только в 90-х годах прошлого века. Но первые «ласточки» появились много раньше. Так, попытку сделать нечто подобное предпринимал Генри Форд, которому не удалось довести идею до логического завершения.
Первая машина, на которой появился электроусилитель руля, стала Тойота MR2. Японские производители поставили задачей убрать гидравлические линии от стойки до двигателя, что им и удалось.

Со временем ЭУР появился на европейском континенте. Здесь первопроходцами стала компания Фольксваген, которая установила элеткроусилитель на модели Гольф Экоматик. Преимуществом нового устройства стала возможность работы даже на заглушенном моторе. Со временем новая технология была взята на «вооружение» другими компаниями — Ауди, Мазда, Ситроен и так далее.

Устройство ЭУР

В отличие от классического ГУР, в электроусилителе главный исполнительный механизм — электрический привод (асинхронный мотор). Устройство собрано в одном блоке (вместе с рулевым механизмом), что упрощает обслуживание и ремонт (когда это требуется). Механическая передача передает момент вращения от силового узла к рейке руля.

В ЭУР с шестью шестеренками один из узлов передает момент кручения на рейку, а другой — вращение от электромотора. Для гарантии работоспособности рейка оборудована зубьями, выполняющими роль привода. Второй вариант исполнения — ЭУР с параллельным приводом. В данном случае момент передает ремень и шариковый узел.

Устройство ЭУР

 

Ключевой элемент электроусителя — система управления. Она состоит из нескольких узлов:

  1. Входных датчиков — момента вращения и угла поворота руля. Кроме этого, принимается информация от датчиков скорости и частоты вращения коленвала.
  2. Электронного блока (ЭБУ) — устройства, принимающего сигналы и обрабатывающего поступившую информацию. На базе полученных данных компьютер принимает решение в отношении подачи команды на исполнительный узел.
  3. Исполнительные элементы — электромотор (асинхронный двигатель).

Конструктивно ЭУР различается в зависимости от типа автомобиля:

  1. На легковых авто электроуситель монтируется прямо в колонку. Здесь не требуется особых усилий. Следовательно, узел получается компактным и легко помещается в области возле руля. Там же смонтированы и датчики. Как результат — исключается воздействие на устройство негативных факторов. Таким образом, конструкция состоит из следующих элементов — рулевой колонки, ЭУР, промежуточного вала и реечного механизма.
  2. На микроавтобусах и авто 4×4 требуется большее усилие, поэтому ЭУР имеет конструкцию с параллельными осями. Передача вращения происходит посредством зубчатоременной передачи. Специальный ремень проворачивает гайку, которая приводит в движение саму рейку руля.

Что касается большегрузных машин, то на них электроуситель не устанавливается.

Принцип действия ЭУР

Если не углубляться в теорию, то принцип действия ЭУР такой же, как и у гидроусилителя. Разница только в том, что главные элементы устройства — электронные составляющие (двигатель и блок управления). Давайте вспомним, как работаетклассический механизм.

Устройство собирает информацию с датчиков, которые упоминались выше, и передает информацию к ЭБУ. На базе полученных данных устройство принимает решение об уровне давления масла в главном цилиндре. При этом подается команда на открытие или закрытие клапана.

При движении на низких скоростях клапан открыт полностью, что гарантирует легкость вращения рулевого колеса. По меренабора скорости клапан постепенно закрывает проем и снижает давление. Как следствие, руль становится тяжелее и гарантирует водителю комфорт в управлении.
Как действие происходит в электроусилителе? Здесь алгоритм такой:

  • При повороте рулевого колеса торсион закручивается. Мощность усилия, приложенного к рулевому колесу, характеризуется по расположениям элементов датчиков;
  • После измерения параметр передается к ЭБУ;
  • Еще один датчик фиксирует угол поворота рулевого колеса и передает данные к ЭБУ. Сюда же поступает информация о скорости транспортного средства и частоте вращения вала;
  • Электронный блок делает нужные расчеты и передает требуемый уровень напряжения и полярности на мотор;
  • С помощью сервопривода происходит вращение вала рулевого колеса.

Принцип действия ЭУР

Режимы работы

ЭУР — устройство, работа которого различается с учетом текущего режима. В процессе парковки, когда машина обездвижена или скорость минимальна, сервомотор работает с наибольшей отдачей, активируя функцию «легкого руля». Принцип выглядит следующим образом:

  • Датчик, контролирующий момент кручения, передает данные о резких поворотах рулевого колеса;
  • В управленческий блок идет информация об угле поворота;
  • После анализа данных и скорости движения управляющий блок включает режим парковки и ускоряет работу двигателя.

Городской режим (скорость до 50 км/час). Особенность движения по городу — необходимость постоянно поворачивать рулевое колесо в одном и другом направлении. Алгоритм работы ЭУР здесь следующий:

  • В блок управления направляются данные об угле поворота руля и скорости движения;
  • «Мозги» устройства дают команду о необходимости достижения средней мощности вращения рулевого колеса;
  • На скорости от 100 километров в час, когда необходима лучшая управляемость, рулевое колесо становится «жестким» («тяжелым»). Получается, что при достижении большой скорости ЭУР почти не работает.

В автомобилях с ЭУР предусматриваются следующие функции:

Режим активного возврата колес в исходную позицию.

Когда в движении нагрузка на руль уменьшается, происходит раскручивание торсиона. Управляющий блок видит эту информацию и вычисляет скорость возвращения колес в исходную позицию. Полученное значение сравнивается с текущим параметром, после чего формируется нужное усилие для возврата колес.

Как правило, во время поворота в движении появляются дополнительные усилия, «выталкивающие» колесо в нейтральную позицию. Но наличие силы трения не позволяет это реализовать. Задача управляющего блока — произвести нужные расчеты и помощь колесам вернуться в исходную позицию.

Режим коррекцию средней позиции.

Такой режим активируется при прямолинейном движении. При неблагоприятных погодных условиях (сильном ветре сбоку) или при разном давлении в покрышках управляющий блок регулирует усилие и улучшает управляемость авто. Здесь возможно два варианта:

  • Долговременная коррекция актуальна, когда проблема имеет долгосрочный характер (пример — шины в колесах имеют разное давление);
  • Кратковременная коррекция — срабатывает при временных проблемах, к примеру, усилении бокового ветра.

Преимущества и недостатки ЭУР

Как и у других механизмов, у электроусилителя рулевого управления стоит выделить плюсы и минусы.

Преимущества:

  • Простота эксплуатации и конструкции. При обслуживании гидроусилителя важно контролировать уровень масла и производить его замена (доливку). В случае с ЭУР такая проблема отошла в прошлое;
  • Экономичность. В отличие от ГУР, который работает без остановок, электроусилитель активируется только при необходимости (при вращении рулевого колеса). Как следствие, часть нагрузки снимается с мотора;
  • Простота настройки и регулировки. Чтобы скорректировать характеристики ГУР не обойтись без разборки узла и внесения конструктивных измерений. Для ЭУР все проще — хватает замены программы электронного блока;
  • Экономия топлива. Практика эксплуатации показала, что применение электроусилителя снизило объем потребления топлива на 0.5-0.6 литра из расчета на 100 километров пути.

Минусы ЭУР

  • Низкая мощность, связанная с меньшей мощью элеткродвигателя;
  • Ограниченность применения. Электроусилитель рулевого колеса монтируется только на легких машинах, а для грузового транспорта он не подойдет;
  • Слабая отзывчивость руля, объясняемая малым обратным усилием.

Подведем итоги

Электроусилитель руля — уникальный механизм, который решил ряд проблем гидроусилителя и открыл новые возможности для производителей. В частности, появление ЭУР дало возможность создать группу вспомогательных систем:

  • Помощи движения по полосе;
  • Автоматической парковки;
  • Курсовой устойчивости и прочих
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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