Схема работы эур. Штурвал по ветру: сравниваем усилители рулевого управления

Современному водителю трудно представить, что еще несколько десятилетий назад транспортные средства не были оборудованы усилителями руля. Данное оборудование начали массово устанавливать на легковые машины только в 1952 году. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа систем, снижающих управляющее усилие: гидроусилители (ГУР) и электроусилители (ЭУР), однако мало кто знает, чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля.

ГУР и ЭУР выполняют одни и те же задачи, а именно:

• делают процесс управления транспортным средством легким и комфортным,
• снижают силу ударов, которые передаются на рулевое колесо в процессе езды по плохому дорожному покрытию,
• повышают уровень активной безопасности машины.

Как работает ГУР

ГУР – это сложный и хорошо продуманный механизм. Для того чтобы понять принцип его работы, нужно разобраться в следующих вопросах: какие элементы входят в его состав и как они работают.

• Насос, соединенный с бачком для масла. Его задача заключается в создании и поддержании определенного давления в системе.
• Регулятор (распределитель) давления, заставляющий масло поступать в тот или иной отдел силового гидроцилиндра.
• Силовой гидроцилиндр, вращающий шток поршня под действием давления масла.
• Масляные магистрали, по которым непрерывно циркулирует жидкость.

Все время, пока транспортное средство едет по прямой дороге, жидкость гидроусилителя находится в резервуаре, который соединен с насосом. После того как водитель начинает вращать рулевое колесо, насос перекачивает жидкость в гидроцилиндр, который под действием возрастающего давления перемещает поршень, существенно уменьшая величину усилия, необходимого для поворота руля.

Как работает ЭУР

Для работы электроусилителя необходимо слаженное взаимодействие целого ряда механизмов, функционирующих под контролем ЭБУ и двух измерительных преобразователей (датчиков), фиксирующих углы поворотов и величину крутящего момента двигателя. Во время вращения руля информация о величине крутящего усилия фиксируется и обрабатывается датчиком, который посылает ее на электронный блок управления. В свою очередь ЭБУ, исходя из полученных данных, рассчитывает величину тока, которая будет подаваться на электрический мотор для обеспечения легкого и комфортного вращения рулевого колеса.

Плюсы и минусы электрических и гидравлических рулевых усилителей

Положительные качества ГУР. Главное достоинство гидравлических усилителей руля – это их относительно невысокая стоимость. Именно благодаря этому фактору данными механизмами чаще всего оснащены недорогие бюджетные машины.

Гидравлические усилители отличаются хорошим запасом мощности. Их целесообразно устанавливать на внедорожные автомобили и на микроавтобусы, т.к. эти устройства способны хорошо выдерживать длительное воздействие высоких внешних нагрузок.

Отрицательные качества ГУР. Владельцы транспортных средств, на которых установлен гидравлический усилитель, должны помнить, что рулевое колесо не должно оставаться в крайнем правом или крайнем левом положении дольше 4-5 секунд. Превышение данного лимита времени может стать причиной перегрева масла системы с дальнейшим выходом ее из строя.

Специалисты утверждают, что ГУР надо периодически обслуживать. Замена жидкости, циркулирующей в системе, должна производиться регулярно. Также необходимо осуществлять осмотр поверхностей всех составляющих его элементов. Если в процессе их визуального осмотра будут обнаружены трещины или следы протечки жидкости, то необходимо немедленно заменить пришедшую в негодность деталь на новую запчасть.

Гидравлический усилитель рулевого управления во время своей работы обязательно забирает у двигателя некоторый процент мощности.

С возрастанием скорости езды уменьшается скорость отклика ГУР на действия водителя транспортного средства. Объясняется это присутствием дополнительных узлов, замедляющих реакцию устройства на вращение руля.

Положительные качества ЭУР. Простая и эффективная конструкция электрического усилителя рулевого управления лишена каких-либо дополнительных узлов. Периодическое обслуживание ЭУР не требует временных и материальных затрат т.к. сводится только к проверке работоспособности подшипников качения.

Маленькие габариты - это отличительная особенность электроусилителя. Благодаря скромным размерам его монтаж осуществляется прямо на рулевой вал, а не в подкапотное пространство машины. Такое расположение позволяет избежать негативного влияния погодных факторов на работоспособность ЭУР, тем самым существенно увеличить срок его эксплуатации.

Наличие в автомобиле электроусилителя руля гарантирует существенную экономию топливной смеси. Бензин тратиться меньше потому, что ЭУР включается только во время поворотов руля в отличие от ГУР, который работает непрерывно на протяжении всей поездки. При этом электромеханическая система не отбирает процент мощности у мотора т.к. питается от бортовой сети транспортного средства.

Руль в машине с ЭУР может находиться в крайнем положении неограниченное количество времени.

Во время езды на высоких скоростях автомобиль с электронным усилителем рулевого управления хорошо слушается водителя, поэтому всегда остается маневренным. Одновременно с этим процесс езды становится более безопасным.

Отрицательные качества ЭУР. Наиболее существенным недостатком электроусилителя считается его высокая цена.

Второй минус состоит в том, что электрический мотор электромеханической системы имеет незначительный запас мощности. По этой причине ЭУР пока не устанавливается на тяжелые транспортные средства, однако производители устройства уверяют, что в самое ближайшее время этот недостаток будет устранен.

Некоторые из наших соотечественников помнят, как тяжело давался руль на старых моделях, особенно на малых скоростях или же при старте, парковке, когда остановившуюся машину нужно было направить в какую-либо сторону. Сегодня, к счастью, таких проблем нет, все современные автомобили оснащаются усилителями руля, которые бывают гидравлические или электрические (ГУР, ЭУР). Чем они принципиально отличаются, и какие имеют плюсы-минусы относительно друг друга?

Что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля

Конструкция

Принципиальные конструктивные различия видны даже из названий систем. Гидравлический усилитель работает благодаря насосу, приводящемуся в движение двигателем, который поддерживает в рулевой системе надлежащее давление. При малейшем повороте рулевого колеса какую-либо из сторон, гидропривод тут же подхватывает это движение, и начинает подталкивать рулевой вал в нужном направлении. При смене направления привод гидравлики также меняет усилие в другую сторону. Когда руль в нуле, то привод никуда не давит.

Электроусилитель руля в свою очередь состоит из, собственно, электромотора, который установлен на валу и двигает его, и различной электроники и датчиков, которые управляют электромотором. В зависимости от того, что просигнализирует датчик, который следит за малейшими поворотами рулевого колеса, электромотор мгновенно реагирует, и поворачивает вал в нужную сторону.

Различия между гидроусилителем и электроусилителем руля

Что лучше

Вопрос, наверное, некорректен в такой постановке, поскольку в разных ситуациях, для разных машин бывает предпочтительнее и тот, и другой вариант. ГУР считается более мощным устройством, которым можно оснащать мощные машины, а также грузовики. ЭУР экономичен, более компактен, конструкция имеет малый вес. Кроме того, ЭУР лишён всяких канализационных (от слова канал) примочек гидравлики в виде различных шлангов, трубок, соединений, которые протекают, разгерметизируются, фильтры забиваются и так далее. Но ГУР дешевле в производстве, к тому же, его проще ремонтировать при выходе из строя, чем электроусилитель.

Какой усилитель руля выбрать

Что касается комфортности и различий при эксплуатации, то для водителя ЭУР покажется более отзывчивым, причём с электроусилителем можно даже регулировать степень отзывчивости на действия водителя, подстраивать её под себя. Именно поэтому ЭУР используется на всех автомобилях с системой беспилотного вождения. ГУР же может обеспечить водителю почти натуральную отзывчивость, дорога на руле чувствуется вся, просто гораздо легче. Ещё ГУР менее подвержен проблемам при тряске на плохой дороге. Электроусилитель же от сильной вибрации может легко прийти в негодность.

Почти на все современные автомобили, в частности иномарки, устанавливаются усилители рулевого управления. Сегодня, существуют два вида усилителей: электрический и гидравлический, и у каждого из них, есть свои плюсы и минусы.

Давайте разберемся, в чем же главные отличия гидроусилителя и электроусилителя руля. Чем они отличаются, и что из них более надежное. Начнем с самого распространенного вида – ГУР , то есть .

Гидроусилитель руля (ГУР).

В работе ГУР, используется масло ATF, которое применяется и в автоматических коробках передач. Работает гидроусилитель так: под большим давлением насос качает масло в распределитель. Задача этого распределителя состоит из отслеживания и дозирования усилий на рулевом колесе. Вместе с ним, работает установленный на рулевом валу торсион.

Итак, какие же плюсы у гидроусилителя руля?

Первое преимущество состоит в том, что ГУР – это отличная обратная связь с дорогой.

Второе достоинство данного устройства, это комфорт. Ведь всем известно, что автомобилем, с установленным в нем гидроусилителем, намного легче управлять. Какой бы не была скорость.

Третье, больше относится к современным усилителям. В них устанавливают электрические насосы, в которых уже нет ременной передачи.

Но ничего, в этом мире, нет идеального, и у гидроусилителя руля есть свои недостатки.

Один из главным минусов ГУРа в том, что он требует очень аккуратного обращения зимой . И если случилось непредвиденное — устройство потекло, нужно немедленно устранить неисправность, так как автомобиль, при такой поломке, использовать уже нельзя. В противном случае, может сломаться и насос, который нагревает масло. Поэтому, сразу же отправляйтесь в автомобильный сервис, если такое произошло.

Следующий недостаток, это необходимость замены масла через определенное количество километров.

Если ваш ГУР ременного типа, это увеличивает расход топлива, так как он создает дополнительную нагрузку на двигатель.

Габариты – еще один недостаток. Из-за своей конструкции, ГУР занимает внушительное место под капотом.

Также, к недостаткам гидроусилителя можно отнести сложность и дороговизну ремонта и обслуживания.

Электроусилитель руля (ЭУР).

Теперь, переходим к ЭУР, то есть к электроусилителю руля. Работает он с использованием электрического тока, что и так понятно из его названия.

По сравнению с гидроусилителем, здесь нет никаких жидкостей, за уровнем которых, пришлось бы следить. ЭУР не работает постоянно, а только при поворотах. Он издает меньше шума, и всю работу контролируют датчики.

В первую очередь, к плюсам электроусилителя нужно отнести его отличную связь с дорогой.

У ЭУР существует два режима использования: городской, и для трассы. Легче управлять автомобилем в городском режиме. Если устройство работало в режиме скоростной трассы, то уже на пятидесяти километрах, оно автоматически переключится обратно,

Важное достоинство ЭУР над гидроусилителем в том, что в нем не используются жидкости, что позволяет вовсе не обслуживать его.

Так как в электроусилителе нет ременных конструкций, и питается он за счет генератора, то это не создает на двигатель дополнительных нагрузок.

Данное устройство занимает меньше пространства под капотом. Ведь электроусилитель – устройство намного проще, чем ГУР.

Ремонт ЭУР хоть и дорогой, но не такой уж сложный. Да и если произошла поломка, продолжать свой путь можно, руль, правда, станет чуть тяжелее. Но это не помешает спокойно добраться до места назначения, и не спеша отправится в автомастерскую.

Что насчет минусов, то он один. Так как в питании ЭУР используется электричество, то для автомобиля требуется более мощный генератор.

Итак, мы разобрали основные отличия, а также плюсы и минусы гидроусилителя и электроусилителя руля. Думаю, выбор очевиден. Со временем, ЭУР будет постепенно вытеснять своего конкурента, что, в принципе, справедливо.

Когда-то автомобили вообще были без усилителя руля, в том числе грузовые машины. Водители имели сильные руки, но это сказывалось на их утомляемости. Хорошо, что прогресс не стоит на месте, сначала появились гидроусилители, затем электроусилители. Их и сравним.

Гидроусилитель руля

Сокращено ГУР, это система из соединительных трубопроводов высокого и низкого давления, в которых циркулирует специальная жидкость, нагнетаемая при помощи насоса. При повороте руля жидкость под давлением накачивается в гидроцилиндр, что создает давление на поршень, смещает его, что, в свою очередь, облегчает поворот рулевого колеса.
Плюсы:
Гидроусилитель дешевле, причем значительно дешевле.
Система гидроусилителя руля имеет более большую мощность передачи крутящего момента на рулевой механизм.

Минусы:
Система гидроусилителя руля более громоздка.
ГУР требует обязательной профилактики, смена жидкости, постоянное слежение за уровнем масла и т.д…
Рулевое колесо нельзя долго держать в крайнем положении, так как это приводит к перегреву масла и может привести к поломке.
Гидроусилитель руля нельзя настроить под режим дороги.

Электроусилитель руля

Сокращено ЭУР, это система состоящая из электродвигателя, электронного блока и датчиков крутящего момента и угла поворота рулевого колеса. Расположен ЭУР на рулевой колонке либо на рулевой рейке. Электроусилитель изменяет усилие на руле при помощи тока.

Плюсы:
Система ЭУР более компактная, занимает значительно меньше места.
Требует меньше времени на обслуживание, это следствие его простоты. Следить нужно только за подшипниками качения.
Не отбирает мощность у двигателя, что позволяет экономить топливо.
Вождение при наличие электроусилителя более чувствительное (чувство руля).
ЭУР имеет режимы настройки, которые можно применять в зависимости от окружающих условий.
Добавим также, что многие производители все чаще устанавливают на автомобили ЭУР, и отказываются от ГУРа.

Минусы:
Электроусилитель значительно дороже.
Требуется наличие более мощного генератора.

Те, кто постигал азы водительского мастерства за рулем какой-нибудь «копейки» или «Москвича», наверняка до сих пор помнят, как сложно было управляться с рулем этих автомобилей. Но прогресс не стоит на месте, и сегодня редко найдешь модель автомобиля, не оборудованную усилителем рулевого управления, который в значительной степени упрощает руление. Какие виды усилителей бывают, в чем их преимущества и недостатки – об этом пойдет речь в данной статье.

Усилитель усилителю – рознь

Первыми об облегчении управления рулем машины задумались производители грузовиков. Конструкторы разработали специальный гидравлический механизм, который монтировался в систему рулевого управления и упрощал вращение рулевого колеса. Но не только в этом заключалась польза изобретенного агрегата: в ущерб качеству «обратной связи» он помогал поглощать неровности дорожного покрытия (уменьшились вибрации на руле), что, в свою очередь, позволяло продлить срок службы узлов механизма рулевого управления. Кроме того, использование ГУР помогло улучшить безопасность автомобиля при повреждении шин передних колес: гидроусилитель способствует удержанию руля в заданной водителем траектории движения.

Примечательно, что подобный механизм, названный гидравлическими усилителем руля (ГУР), в советском автопроме впервые появился на легковом автомобиле – ГАЗ «Чайка».

С тех пор прошел не один десяток лет, прежде чем гидроусилителями стали оснащать серийные модели российского производства. Впрочем, легковые автомобили иностранных брендов оборудуются гидроусилителями руля уже давно. По прошествии времени инженеры удостоверились в том, что конструкция гидравлического привода усилителя руля несовершенна и стали искать пути усовершенствования данного агрегата. Эволюционным шагом в этом направлении стало применение не гидравлики, а электрики — конструкторы изобрели электрический усилитель руля (ЭУР), который сегодня устанавливается на различные модели, бюджетные и дорогие, автомобилей. Каковы же особенности конструкции гидро- и электроусилителя руля?

Гидроусилитель руля представляет собой систему из соединительных трубопроводов низкого и высокого давления, в которых циркулирует специальная жидкость, нагнетаемая в систему при помощи насоса. находится в бачке, который соединен с насосом. При повороте руля жидкость под давлением подается в рулевой механизм через распределитель. Жидкость накачивается в гидроцилиндр, где создает давление на поршень, смещает его, тем самым облегчая усилие при повороте рулевого колеса. Когда автомобиль движется по прямой траектории, жидкость из рулевого механизма оттекает в бачок системы ГУР.

Электроусилитель руля представляет собой систему из электродвигателя, электронного блока управления (ЭБУ) и двух датчиков — и угла поворота руля. В отличие от гидроусилителя, ЭУР монтируется непосредственно на рулевой колонке или рулевой рейке, а передача крутящего момента происходит через торсионный вал, который встроен в систему рулевого управления. Если ГУР изменяет усилие на руле при помощи циркулирующей в системе жидкости, то электроусилитель делает это посредством силы тока. Например, при повороте руля усилие передается на рулевой механизм через торсионный вал. Датчик крутящего момента электроусилителя «улавливает» это действие и передает его в блок управления.

Там информация анализируется и ЭБУ определяет, какую именно силу тока нужно направить в электромотор, чтобы облегчить вращение рулевого колеса. Причем, усилие это рассчитывается в зависимости от скорости движения автомобиля и угла поворота руля: если водитель вращает рулем на месте или при парковке на малой скорости, привод ЭУР работает по максимуму, обеспечивая наиболее легкое вращение рулевого колеса. Если же поворот руля происходит на большой скорости, электроусилитель уменьшает силу крутящего момента, отчего управление становится острее.

Что лучше: ГУР или ЭУР?

Свои преимущества и недостатки есть у каждой из указанных систем.

Гидроусилитель рулевого управления является более громоздкой, но в то же время более дешевой в производстве системой, что в конечном итоге сказывается на стоимости автомобиля, оснащенного ГУР. Сегодня гидроусилителями рулевого управления оснащают в основном автомобили бюджетного класса и мощные внедорожники. Впрочем, в случае с внедорожниками использование ГУР поясняется тем, что такая система имеет большую, нежели у электроусилителя, мощность передачи крутящего момента на рулевой механизм. В этом заключается главное преимущество ГУР. Недостатков у данного механизма больше. Во-первых, в автомобиле с гидроусилителем руля нельзя держать рулевое колесо в крайнем положении более пяти секунд, иначе произойдет перегрев масла в системе, что приводит к поломке ГУР. Во-вторых, гидроусилитель нуждается в периодическом обслуживании (раз в один – два года): необходимо менять жидкость, следить за уровнем масла в системе, проверять состояние приводов, целостность шлангов и насоса усилителя. В-третьих, работа насоса гидроусилителя напрямую связана с двигателем, поэтому насос постоянно отбирает у мотора часть мощности, которая при прямолинейном движении, когда ГУР не задействован, расходуется впустую. В-четвертых, в гидроусилителе нельзя настроить режимы работы механизма в зависимости от условий движения. В-пятых, ГУР обеспечивает хорошую информативность рулевого управления на малых скоростях, но на высоких «обратная связь» в значительной мере ослабевает. Впрочем, этот недостаток конструкторы устраняют за счет применения в механизме рулевого управления дополнительных узлов (рейки с переменным передаточным отношением).

В отличие от гидроусилителя руля, ЭУР является более прогрессивной системой, имеющей, однако, и свои недостатки. Так как их меньше, чем у ГУР, то сперва скажем о них. Во-первых, это более высокая стоимость, а во-вторых – меньшая, как указывалось выше, мощность электромотора, из-за чего данный тип усилителя в основном устанавливается на легковые автомобили. Впрочем, с каждым годом конструкция ЭУР совершенствуется, что позволяет нивелировать упомянутые недостатки.

К преимуществам ЭУР можно отнести, во-первых, простоту его конструкции, и, как следствие, обслуживания. Электроусилитель не имеет жидкостей, шлангов, насоса, которые нуждаются в периодическом осмотре и обслуживании. Единственное, за чем нужно следить – это за состоянием подшипников качения. Во-вторых, ЭУР компактнее, чем гидроусилитель, не занимает много места, а у некоторых моделей автомобиля устанавливается на рулевой вал в салоне, а не под капотом, что обеспечивает долговечность его эксплуатации (нет перепада температур и влажности, которые приходится испытывать узлам ГУР). В-третьих, электроусилитель помогает экономить топлива, так как его мотор, в отличие от насоса гидроусилителя, начинает работать только при повороте руля, к тому же он не отбирает мощность у двигателя. В-четвертых, через ЭБУ можно настроить режимы работы электроусилителя в зависимости от условий, в которых эксплуатируется машины. В-пятых, рулевое колесо с электроусилителем можно сколько угодно держать в крайнем положении. И, наконец, управление автомобилем с ЭУР более острое при езде на больших скоростях, чем у ГУР, и более легко при езде на малых скоростях.