Чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля

Устройство гидроусилителя и электроусилителя руля

Типы рулевого механизма

Недостатки рулевого усилителя

Гидроусилитель руля — ГУР

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Если рулевые тяги располагаются по бокам рейки, то поршень размещается посередине корпуса. А если тяги крепятся к центральной части рейки, то поршень выносят вбок.

Насос ГУР, приводимый ремнем от коленвала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением в 50-100 атм в распределитель. Задача распределителя — отслеживать усилие на руле и дозировано помогать поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство — чаще всего торсион, встроенный в разрез рулевого вала.

Электроусилитель руля — ЭУР

  • независимость работы усилителя от оборотов двигателя
  • информативность (самонастройка усилителя руля к скорости автомобиля)
  • независимость работы усилителя руля от температуры
  • экономичность
  • надежность (отсутствие шлангов, ремней, сальников, жидкостей)
  • не требует обслуживания (замены и доливки рабочей жидкости)
  • выше симметричность руля (отсутствие разницы усилия в левом и правом положении)

Усилитель руля потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительная энергия. Коэффициент полезного действия электродвигателя выше КПД гидронасоса.

Чем отличается электроусилитель от гидроусилителя руля

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

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

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

Электрогидроусилитель

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.

Насос ГУР

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.

Датчик крутящего момента

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.

Отличие гидроусилителя руля от электроусилителя — что выбрать?

Сейчас сложно представить автомобиль, у которого баранка крутится с трудом, как это было в прежние времена. Водитель управляет современным авто легким движением рук, поскольку поворачивать колеса помогает специальный усилитель, приводимый в действие гидравликой (ГУР) либо электродвигателем (ЭУР). Потенциальному автолюбителю важно понять, что лучше — электро- или гидроусилитель руля, дабы выбрать подходящий тип привода при покупке машины.

Принцип работы ГУР и ЭУР

Гидравлический усилитель вращения рулевой колонки появился еще в прошлом столетии и поначалу устанавливался на грузовики. В 80-е годы он перекочевал на легковые авто, где верой и правдой служит по сей день. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60% новых машин. Электроусилители были внедрены позже и стали массово применяться после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок.

Чтобы увидеть разницу одного усилителя руля от другого, нужно рассмотреть принцип действия обоих механизмов. ГУР — это достаточно сложный узел, состоящий из нескольких отдельных элементов:

  • насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя;
  • расширительный бачок для гидравлической жидкости;
  • поршень, установленный в рулевой рейке;
  • гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.

Перечисленные элементы соединены металлическими трубками с циркулирующей жидкостью. Ее задача – в нужный момент передать создаваемое насосом давление поршню, толкающему вал рейки и таким способом помогающему поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает так:

  1. После запуска двигателя насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока вы не трогаете баранку, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок.
  2. При попытке повернуть руль распределитель, установленный на его валу, открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.
  3. Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса.
  4. Если баранку повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.

Чем резче и сильнее вы вращаете рулевое колесо, тем большее давление передается в одну из камер и возрастает усилие, прилагаемое к повороту колес. Система реагирует только на поворот основного вала, а при движении по прямой либо стоянке с запущенным двигателем она продолжает работать, но на рейку не действует.

Отличие электрического усилителя руля от ГУР заключается в перемещении вала рейки электродвигателем, управляемым отдельным электронным блоком (ЭБУ). Алгоритм работы такой:

  1. После запуска двигателя на блок управления подается напряжение, но ЭУР остается в бездействии.
  2. Малейший поворот баранки улавливает специальный датчик, передающий импульс ЭБУ.
  3. По сигналу датчика контроллер дает команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.

Скорость вращения вала электродвигателя и мощность усиления определяется с помощью второго торсионного датчика, скручивающегося при резком повороте руля.

Плюсы и минусы разных усилителей

Применение гидравлики для облегчения управления автомобилем обусловлено следующими достоинствами ГУРа:

  • более низкая себестоимость производства, влияющая на конечную цену новой машины;
  • от гидроусилителя можно получить большую мощность, позволяющую применять его в грузовиках и микроавтобусах любой грузоподъемности;
  • надежная конструкция, проверенная годами эксплуатации.

Основной недостаток гидравлической системы – необходимость контроля уровня жидкости и периодического обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.

Прочие минусы не столь существенны:

  1. Насос усилителя работает постоянно, пока включен двигатель. Это увеличивает расход топлива.
  2. Чтобы давление масла в магистралях не превысило критическую отметку, нельзя дольше 5 сек удерживать баранку, повернутую до крайнего положения.
  3. На бюджетных моделях машин руль, усиливаемый ГУР, становится «пустым» на высокой скорости.

В противовес гидравлике ЭУР отличается такими преимуществами:

  • электродвигатель и блок управления с датчиком не нуждается в осмотрах и обслуживании;
  • габариты узла гораздо меньше, отчего в малолитражках он вмещается за приборной панелью;
  • система не потребляет электроэнергию без нужды, а значит, не расходует лишнее топливо;
  • руль можно держать в любом положении сколь угодно долго.

Еще одна особенность электроусилителя руля – возможность изменения настроек работы в зависимости от условий езды и искусственное создание «тяжести» в баранке на большой скорости. Вдобавок ЭУР способен «рулить» машиной самостоятельно при движении по прямой, что реализовано на многих автомобилях премиум-класса.

Слабая сторона электрического усилителя — высокая цена. А чем больше стоимость узла, тем дороже обойдется его ремонт, а зачастую вышедший из строя ЭУР приходится менять целиком.

Второй недостаток – малая мощность привода, поэтому подобные усилители не ставятся на большегрузные авто и микроавтобусы.

Какой усилитель выбрать?

Практика показывает, что оба привода достаточно надежны в эксплуатации, хотя сторонники электрических усилителей утверждают обратное. Даже в бюджетных авто гидравлика служит без проблем 100-150 тыс. км, а в случае какой-нибудь поломки она ремонтируется на любом автосервисе. Неисправности ЭУР чаще приводят к замене механизма, поскольку в большинстве автомобилей узел не подлежит восстановлению.

С другой стороны, электропривод не препятствует езде после выхода из строя, как это делает ГУР, который можно «обезвредить» только отключением насоса.

Поэтому, выбирая гидроусилитель или электроусилитель руля, руководствуйтесь соображениями целесообразности. Например, машину эконом-класса лучше покупать с гидравлическим усилителем, а бизнес- и премиум-класс – с электрическим.

Владельцы отечественных авто отмечают случаи, когда электрический усилитель из-за сбоев электроники пытался «рулить» вместо водителя, хотя подобные моменты крайне редки. Тем не менее, ЭУР постоянно совершенствуется и вытесняет гидравлику с рынка благодаря более удачной и простой конструкции.

Причины поломки электроусилителя руля на лада Калина

Впервые российский автопром установил электроусилитель руля на Калине. На первых этапах он работал крайне не стабильно, вплоть до полного отключения. Позже недочеты старались устранить, но ЭУР остался слабым звеном и периодически выходит из строя, о чем свидетельствует восклицательный знак на панели. Об этом свидетельствует чувство тяжелого руля, и поворачивать одной рукой, становиться сложно.

Принцип работы электроусилителя заключается в уменьшении усилия, которое нужно приложить, при повороте руля. Блок управления электроусилителем руля «Калина» с помощью датчиков рассчитывает работу электродвигателя при текущей скорости и крутящем моменте. Тем самым давая сигнал о том усилие, с которым нужно помочь водителю при повороте. Ведь он работает не постоянно и нуждается в регулировке, которую совершает блок.

Причины отключения

Основная причина кроется в электроусилителе руля. При зажигании происходит самодиагностика системы и если механизм ее не проходит, включается сигнал, сигнализирующий о неисправности. Цвет сигнала говорит о степени опасности. Загорелся красный цвет, нужно срочно исправлять неполадку. При желтом цвете, эксплуатация транспортного средства возможна, но стоит принять меры безопасности. Причин, по которым не работает электроусилитель руля на Калине, может быть несколько:

  • неисправность датчика скорости;
  • неисправность датчика крутящего момента;
  • скорость превышает 60 км/ч;
  • частота оборотов двигателя меньше 400 в минуту;
  • сбой в блоке управления;
  • плохо припаянные контакты;
  • недостаточное напряжение.

Программное отключение

  1. Отключается электроусилитель руля на Калине после 60км/ч. Поэтому учтите этот момент, он задан в системном блоке и не является поломкой. Элекроусилитель руля «Приора» отключается при скорости 110 км/ч.
  2. Так же ЭУР не работает на низких оборотах двигателя. При значении меньше 400 оборотов в минуту, он не активен.

Это программно запланированная неактивность. Она нужна, чтобы на большой скорости дать информативность рулю и уменьшить изнашиваемость механизма.

Неисправности электроусилителя

В случае, когда невозможно сразу же проверить причину выхода из строя электроусилителя руля на Калине, Нужно вытащить предохранитель из блока. Это нужно для предотвращения внезапного включения механизма, что приводит к аварийным ситуациям.

Прямым показателем неисправности датчика скорости в электроусилителе руля Калины, является неработающий спидометр, а так же загорающийся восклицательный знак на приборной панели. Не работать он может по нескольким причинам. Проверьте внешний вид датчика, если он покрылся грязью, просто почистите. Посмотрите, не намагнитилась ли металлическая стружка, и тоже удалите ее.

Если это не помогло, то, вероятно датчик вышел из строя. Такие датчики сейчас стоят недорого и можно найти во многих магазинах с автозапчастями. Все то же проделываем для датчика крутящего момента. Но где находится датчик скорости? Обычно он находится в корпусе коробки передач, смотрите на фото слева.

Еще одной причиной неисправности электроусилителя руля Калины, служит генератор. Для работы блока управления нужно напряжение 13.6 В, если у Вас меньше, поменяйте на нем регулятор напряжения (шоколадку).

Так же контакты могли просто отсоединиться из-за некачественной припайки. Вы можете либо разобрать и припаять контакты или отдать в сервис.

Если дело в блоке управления, самостоятельно решить эту проблему сложно, в сервисе его либо пропаяют, либо придется купить новый.

Диагностический сканер

Чтобы не гадать о причине неисправности электроусилитель руля, можно подключиться к диагностическому порту. Есть два варианта, либо купить сканер с монитором, либо через кабель подключиться к ноутбуку, скачав на устройство предварительно софт.

Второй вариант дешевле и предпочтительнее, так как дает полную информацию о Вашем автомобиле. Коды ошибок можно найти в интернете.

Блок предохранителей

Слабым звеном электроусилителя руля на Калине, является блок предохранителей, если что-то не работает, стоит проверить их. Чтобы добраться до них, Вам нужно открыть приборную панель, слева от руля. Для этого потяните за верхнюю часть на себя и защелка откроется.

Проверьте, работает ли предохранитель, если отказал, замените его. Проверяется очень просто, смотрите целостность нити внутри предохранителя. Так же поможет смена 50 амп реле на 30 амп.

В более новых версиях Калины ставят электроусилители от Hyundai, что положительно сказалось на его надежности. Однако остались тысячи машин с отечественной версией, которая сбоит и ломается время от времени. Теперь Вам будет проще сделать ремонт электроусилителя руля на Калине своими руками. Главное помнить, что не любое отключение усилителя является поломкой. И Вы сможете сами найти проблему и устранить ее, а где-то придется ехать в сервис.