Электроусилитель руля. Как он работает и чем отличается от гидроусилителя
Что такое электроусилитель руля (ЭУР)
Электроусилитель руля (ЭУР) — это устройство, использующее электродвигатель (ЭД) для уменьшения усилия на руле при выполнении маневра, а после его завершения помогающее вернуть руль в нулевое положение. Электромотор монтируется на рулевом валу или рейке, а электронный модуль управления — либо в одном блоке с ЭД, либо в защищенном от воздействия непогоды и химических веществ, например антигололедных реагентов, месте.
Впервые ЭУР использовался еще в 1903 году на 5-тонном грузовике компании Columbia, но дорогая и не отличавшаяся надежностью конструкция долго оставалась невостребованной. Перелом произошел только в конце XX века. Этому, с одной стороны, способствовало ужесточение экологических норм (и тут экономящий топливо ЭУР оказался весьма кстати), а с другой — прогресс в сфере электроники, который позволил настраивать такие системы все более корректно. Сегодня ЭУР, превратившийся в полноценную альтернативу гидроусилителям (о них — в нашем материале по ссылке), можно встретить на множестве моделей разных классов — от спорткаров до полноразмерных внедорожников.
Устройство электроусилителя руля
Одно из преимуществ ЭУР перед гидроусилителями — это простота конструкции: никаких бачков, гидравлических магистралей и насосов! Основными компонентами ЭУР являются следующие.
Электромотор
На большинстве моделей используются бесщеточные трехфазные электромоторы постоянного тока напряжением от 9 до 16 В. Такие ЭД отличает быстрота и точность действия уже на малых оборотах.
Блок управления
Электронный блок содержит сложное программное обеспечение и исполнительные компоненты для управления ЭД, а также необходимый для определения его температуры измеритель силы тока. При обнаружении потенциального перегрева модуль уменьшит подачу тока на двигатель. Система может перейти в аварийный режим и оповестить водителя о неисправности с помощью световой индикации или текстового сообщения.
Датчики
В системе ЭУР используются датчики:
- угла поворота руля — для подтверждения данных в рулевой колонке устанавливается минимум два таких сенсора;
- крутящего момента — на встроенном в разрез рулевого вала торсионе, который закручивается при повороте руля; поступающие от этого сенсора данные используются для регулировки мощности ЭД, определяющей величину дополнительного усилия на валу рулевой колонки.
Привод
Различают три типа привода, через который усилие от ЭД непосредственно передается на рулевой вал.
- Прямой. В этом случае ось ЭД является частью рулевого вала. Конструкция предельно простая, но требует установки более мощного ЭД и повышенной точности определения положения вала.
- Со вспомогательной шестерней. Через нее на рулевую рейку передается усилие от ЭД в дополнение к тому, что сообщает водитель, вращая руль.
- Параллельноосевой. Применяется на габаритных внедорожниках и минивэнах. Для увеличения передаваемого усилия здесь применяется комбинация ременной передачи и специального шариковинтового механизма.
Как работает электроусилитель руля
Уровень вмешательства ЭУР в значительной мере определяется степенью скручивания торсиона, являющегося частью системы, при повороте руля. Эта информация считывается соответствующим датчиком и передается в модуль управления ЭУР вместе с данными от других сенсоров об угле поворота руля, скорости автомобиля, оборотах двигателя. Используя эти параметры, модуль управления подает на ЭД питание необходимой величины и полярности для создания вспомогательного усилия.
Электроусилитель или гидроусилитель руля: что лучше
Электро- и гидроусилители руля решают одну общую задачу — облегчают водителю поворот руля при маневрировании, но в первом случае вспомогательное усилие создается с помощью электромотора, а во втором — за счет действия гидравлики. Кроме того, функционал ЭУР шире.
- ЭУР, в отличие от помпы гидроусилителя, потребляет энергию только при повороте руля, что позволяет экономить топливо и улучшить экологические показатели автомобиля.
- За счет перехода на питание от аккумулятора ЭУР сохраняет работоспособность при выключенном двигателе автомобиля, что исключено для гидроусилителя.
- ЭУР с помощью высокоскоростной шины CAN беспрепятственно взаимодействует с системой курсовой устойчивости и другими «умными» ассистентами водителя.
- ЭУР — необслуживаемая система, что снижает расходы на ТО.
- Ремонт ЭУР сводится к модульной замене, что позволяет экономить время.
- Более компактный ЭУР облегчает инженерам задачу по компоновке моторного отсека, а возможность перепрограммирования модуля управления позволяет адаптировать один и тот же электроусилитель руля к разным моделям автомобилей.
Существовавшие в начальный период внедрения ЭУР проблемы с искусственным усилием на руле в настоящее время в основном решены благодаря совершенствованию управляющего софта, что позволяет использовать электроусилители руля даже на спорткарах именитых марок.
Неисправности электроусилителя руля
Как и любая система автомобиля, ЭУР не идеален, но даже в случае выхода системы из строя за счет сохранения механической связи между рулем и рейкой это не приводит к потере управляемости. Наиболее частые причины возникновения неисправности ЭУР:
- износ, загрязнение, попадание влаги внутрь рабочих компонентов;
- неисправности электропроводки;
- выход из строя предохранителей;
- отказ электроники модуля управления;
- выход из строя датчиков.
Признаками данных неисправностей ЭУР являются:
- подклинивание руля при вращении;
- ощутимое увеличение усилия на руле при вращении;
- сильные механические шумы;
- биение руля.
Выявление неисправностей ЭУР и их устранение возможно только в условиях специализированного сервиса.
Как отремонтировать электроусилитель руля
Ремонт ЭУР предполагает:
- проведение компьютерной диагностики;
- замену вышедших из строя компонентов системы;
- адаптацию отремонтированного ЭУР на автомобиле с удалением всех ошибок.
Без выполнения этой операции:
- индикатор неисправности ЭУР на приборной панели останется включенным;
- автомобиль при движении будет отклоняться в сторону, хотя руль установлен в нулевом положении;
- некорректная регулировка оборотов ЭД при маневрировании приведет к поломке электроусилителя руля.
Читайте также:
- Почему слышен хруст при повороте руля и как это исправить
- Не держит ручник: причины и что делать, если не работает ручной тормоз
- Что такое детонация двигателя и как ее устранить
- Что такое AWD: как работает, плюсы и минусы, отличия от 4WD
- Что такое DSG и как работает эта коробка передач
- Надежные шаровые и рычаги: учимся выбирать правильно