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 .
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.
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.
Современный автомобиль сложно представить без усилителя рулевого управления, облегчающего водителю поворот руля. На данный момент наиболее популярны два типа усилителей: электрический и гидравлический. Первый появился сравнительно недавно, а второй применяется уже с середины двадцатого века. Конструкция и принцип работы каждого из усилителей имеют свои особенности. Рассмотрим подробно каждое из устройств, выделим их преимущества и недостатки, а также сделаем вывод относительно того, что лучше ГУР или ЭУР.
В электроусилителе рулевого управления (ЭУР) дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается за счет электродвигателя.
К основным элементам электроусилителя относятся:
При повороте водителем рулевого колеса начинает скручиваться торсионный стержень. Датчик крутящего момента измеряет это закручивание, определяет по нему величину момента и передает данную информацию блоку управления. Последний обрабатывает данные с датчиков ЭУР и соотносит их с показаниями других датчиков автомобиля (скорости, оборотов коленчатого вала и т.д.).
Блок управления вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю прокрутить руль, и дает соответствующую команду электродвигателю. Последний воздействует на вал рулевой колонки или рулевую рейку, тем самым облегчая вращение руля.
Рулевая рейка с электроусилителем К основным преимуществам электроусилителя можно отнести:
Несмотря на многочисленные плюсы, ЭУР имеет и некоторые минусы. К ним относятся:
Однако следует заметить, что в конструкции современных автомобилей ЭУР постепенно выходит на первое место, вытесняя ГУР.
В гидроусилителе рулевого управления (ГУР) дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается за счет гидравлического привода.
Устройство рулевой рейки с гидроусилителем Конструктивно ГУР состоит из следующих элементов:
Насос гидроусилителя приводится в действие ремнем от коленчатого вала двигателя и подает рабочую жидкость под давлением в золотниковый распределитель. При повороте водителем рулевого колеса распределитель направляет поток жидкости от насоса в левую или правую полость гидроцилиндра. Давление жидкости перемещает поршень гидроцилиндра, осуществляя поворот управляемых колес автомобиля посредством рулевого привода.
Как и ЭУР, гидроусилитель рулевого управления имеет как преимущества, так и недостатки. Основными положительными моментами ГУР являются:
Плюсы – это, конечно, хорошо. А что же с минусами? Имеются и такие:
Переходим к сравнительной характеристики ЭУР и ГУР, чтобы в итоге выяснить, что из них лучше.
Для сравнения возьмем следующие параметры: конструкция устройства, удобство управления, надежность и эффективность, сфера применения.
Вариант размещения ЭУР в автомобиле ГУР – достаточно простой механизм, не зависящий от электронного управления и не подверженный программным сбоям. С другой стороны, система гидроусилителя состоит из множества соединений и уплотнений, подверженных износу при эксплуатации. Вследствие этого узел считается менее надежным и требующим регулярной диагностики.
ЭУР, в отличие от ГУР, как правило, расположен непосредственно на рулевом валу и занимает меньше места в подкапотном пространстве. Конструктивно электроусилитель значительно проще ГУР, да и в применении дополнительных расходных материалов не нуждается.
Что касается сбоев в работе электроники, то случаются они довольно редко, а в случае отказа системы предусмотрен аварийный режим работы, который позволяет сохранить управление автомобилем. В гидроусилителе такой режим также предусмотрен.
Лучшую обратную связь с дорогой обеспечивает ГУР, также он позволяет водителю чувствовать пределы возможностей автомобиля на крутых поворотах.
Чтобы достичь таких же ощущений, ЭУР необходима тщательная калибровка, которую могут обеспечить только производители премиального сегмента.
Таким образом, гидроусилитель более информативен и дает своим владельцам более естественные ощущения от вождения, но управлять им физически тяжелее.
Часть мощности двигателя автомобиля при использовании ГУР расходуется на привод насоса, который работает постоянно. Поэтому при прочих равных условиях применение гидроусилителя приводит к повышению расхода топлива и к ухудшению динамических параметров. Помимо этого ГУР не может долгое время работать в предельных режимах. При удерживании рулевого колеса в крайнем положении в течение 10-15 секунд произойдет перегрев насоса, что приведет к повышенному износу элемента.
Электроусилитель в этом плане более экономичен: он не отбирает мощность двигателя напрямую и работает только при повороте колес. Дополнительного расхода топлива нет, равно как и ухудшения динамических характеристик автомобиля. Основной причиной отключения ЭУР можно считать перегрев электродвигателя. При этом узел подаст предупреждение водителю и ограничит производительность. В случае продолжения движения ЭУР отключится до полного остывания.
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.
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».
ГАЗ 14 Чайка с ГУР
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.
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 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 , 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).
Установленный ЭУР от Приоры на ВАЗ 2109. Фото — Drive2
В-третьих, электроусилитель помогает топливо, 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.
С уважением, Александр Гилев.
Что лучше гидроусилитель или электроусилитель? Количество автомобилей на планете ежегодно растет. Сегодня оно перевалило за миллиард. Предположим, что всякий обладатель авто хорошо им управляет, но можно ли также легко предположить, что каждый из них в равной степени знает его устройство.
Очевидно, что все знают только конструкторы. Конечно, здесь можно возразить, но давайте прежде подумаем о том, что нынешний автомобиль – это не то примитивное средство передвижения, которое имело место в начале XIX столетия: кабина, простейший двигатель и колеса. Представьте себе, первые автомобили даже не были оборудованы тормозами, поскольку изобрести их было гораздо сложнее, нежели двигатель.
Нынешний автомобиль – это совокупность сложных многофункциональных агрегатов, работающие как в определенной зависимости друг от друга, так и совершенно автономно. Сегодня машина – это широкий спектр используемых технологий, применяемых при изготовлении деталей. Это разнообразие движущих и приводных механизмов, это смелые инновационные решения, в конечном итоге это наличие интеллектуальных систем.
Еще в самом начале XX века инженеры столкнулись с проблемой небольшой физической силой водителей грузовиков, десятилетия ушли на то, чтоб, казалось бы, простейшее устройство, усилитель на руль, нашло свое применение. Лишь в послевоенные годы появились первые не экспериментальные образцы гидроусилителя рулевого колеса (ГУР). Его собрат электроусилитель руля (ЭУР) уверенно шагнул в производство не раньше 90-х, но так стремительно набирает обороты в наши дни, что по всей видимости в скором времени он вытеснит своих предшественников. Вполне вероятно, но если гидравлика до сих пор продается, значит, тому есть причины.
Люди часто задаются вопросом: что лучше гидроусилитель или электроусилитель. Каждый для себя сможет ответить на этот вопрос, грамотно расставляя приоритеты, а мы поможем Вам определить, чем отличаются гидроусилитель руля от электроусилителя руля и какое преимущество дает тот или иной механизм.
Гидроусилитель руля (ГУР) предполагает использование жидкости (масла) в качестве объекта, создающего давление на стенки поршня. При запуске двигателя включается насос. Посредством ременной передачи вращательный момент от двигателя передается на крыльчатку насоса, который начинает качать масло из бачка (резервуара масла) и гонит его по системе (замкнутая система: бачок, насос, распределитель, гидроцилиндр, бачок), создавая в ней избыточное давление. В момент, когда водитель поворачивает руль, распределитель направляет рабочую жидкость под давлением в ту или иную камеру гидроцилиндра, его поршень смещается и толкает рулевые тяги – облегчается управление и колеса поворачиваются. Распределитель повторно вступает в работу, когда водитель поворачивает рулевое колесо в обратном направлении. Благодаря этому устройству жидкость подается в другую камеру гидроцилиндра и поршень дополняет создаваемое усилие на рулевые тяги.
Гидравлический рулевой механизм соединен посредством зубчатой передачи с рулевой рейкой и трансформирует вращательный момент в поступательное движение, в случае отказа гидроусилителя (ГУР) самостоятельно, без помощи гидроцилиндра, передает его на рулевые тяги. Водитель обязательно почувствует момент, когда изменилось необходимое усилие на рулевое колесо, главное вовремя среагировать. Поэтому одно из особенностей гидроусилителя руля (ГУР) это постоянный контроль и своевременное обслуживание механизма и его комплектующих.
Преимущества:
Недостатки:
Возможные неисправности:
Электроусилитель (ЭУР) предполагает использование электродвижущей силы (от электродвигателя, входящего в устройство) для оказания дополнительного воздействия на шестерню рулевой колоны, которая передает и трансформирует вращательное движение в поступательное. В действительности устройство электроусилителя руля (ЭУР) намного проще, нежели устройство гидроусилителя. Особенность и преимущество данного механизма это отсутствие шлангов, сальников позволяет снизить риски поломки, утечки или отказов.
Электроусилитель (ЭУР) состоит из силового агрегата (электрической машины синхронного типа), управляющего контролера (позволяющего настроить индивидуальные параметры работы) и два датчика (момента и скорости). Важно отметить, что в электронном блоке управления электроусилителя (ЭУР) существует программа стабилизации среднего положения колес.
Электроусилители бывают двух типов:
Преимущества над гидравлическим аналогом:
Недостатки электроусилителя руля (ЭУР):
Возможные неисправности:
И в заключении можно отметить важный недостаток присущий обоим агрегатам – это невозможность преждевременного обнаружения отказа, что влечет к опасной ситуации на дороге, когда управление транспортным средством становиться жестким. Но даже при наличии сегодня всех имеющихся недостатках, каждый водитель предпочел бы иметь автомобиль, где руль оборудован механизмом усиления рулевого вращения. А какой именно выбирать Вам.
В наше время практически все современные автомобили оснащены усилителями рулевого управления. Их главным предназначением является помощь в управлении автомобилем. Различают два вида усилителей: электроусилитель (ЭУР) и гидроусилитель (ГУР) руля. Собственно, об этих двух технологиях, о их недостатках и преимуществах мы и поговорим ниже.
Главная задача усилителей – снизить управляющее усилие и повысить комфорт водителя за рулем. Впервые рулевые усилители появились в 30-х годах прошлого века на тяжелой технике. Они были обязательными компонентами на тракторах и грузовых автомобилях, а на легковых – это, по большей части, была всего лишь опция. Но в силу увеличения габаритов и массы машин в последнее время, реечный рулевой механизм уже не справляется с обеспечением комфортного управления автомобилем, и поэтому внедряются усилители руля: электромеханические и гидравлические .
В автомобиле представляет собой систему, включающую в себя трубки высокого и низкого давления, по которым циркулирует специальная рабочая жидкость с помощью насоса. Система включает в себя контрольный клапан, насос, расширительный бачок, соединяющийся с насосом, исполнительный механизм и рабочую жидкость. Насос образовывает избыточное давление жидкости в системе.
Когда рулевое колесо вращается, контрольный клапан сдвигается и открывает канал в исполнительный механизм для жидкости. Там есть поршень, который через шток связывается с рулевой трапецией, за счет давления рабочей жидкости он начинает вращаться и создавать дополнительное усилие на приводе руля, а это, соответственно, уменьшает усилие, которое необходимо от водителя, чтобы вращать рулевое колесо.
От того, в какую сторону вращается руль, зависит, куда будет подаваться рабочая жидкость: в полость под поршнем или над ним. Если рулевое колесо находится исходной позиции, то жидкость перекачивается без всякой нагрузки насоса. Когда руль поворачивается, давление жидкости увеличивается до своего максимума в крайнем положении рулевого колеса: левом или правом. Такие усилители являются самыми распространёнными.
Эта система, где дополнительное усилие при повороте рулевого колеса основывается на электрическом приводе, состоит из следующих элементов: электродвигателя, датчика крутящего момента, рулевого вала с торсионным валом, электронного блока управления и датчика положения ротора. Электрический усилитель руля могут монтировать на рулевой колонке, на валу рулевого механизма, или на рулевом механизме.
Многие исследования доказывают, что лучше всего устанавливать его на рулевом механизме, ведь тогда получается идеальная обратная связь рулевого управления. Он может рассчитывать усилие в зависимости от скорости движения машины и угла поворота руля. ЭУР будет работать по максимуму, когда автомобиль будет парковаться, и прилагать минимальное усилие при движении на большой скорости.
Примечание! Обратная связь рулевого управления – это связь с дорогой, когда колеса воздействуют на дорогу при вращении руля, а на колеса действует множество сил во время движения.
Выражается такая связь в пропорционально возрастающем усилии на рулевом колесе, зависящем от скорости движения машины и угла поворота руля.
1.
Гидравлический усилитель более габаритный, в сравнении с электроусилителем, но это делает его менее затратным в производстве и относительно недорогим, что сказывается и на стоимости автомобиля в целом.
2. ГУР более мощный и может выдерживать большие нагрузки, поэтому его устанавливают на микроавтобусы, внедорожники, грузовые автомобили.
1. ГУР напрямую зависит от двигателя, при включении насоса в работу он забирает часть мощности двигателя на себя, а двигаясь на высокой скорости по трассе – это пустая трата мощности, ведь в таком случае гидроусилитель почти не нужен.
2. Он требует систематического обслуживания, не реже одного раза в два года. Нужно постоянно менять рабочую жидкость, следить за ее уровнем, контролировать привод, насос и шланги, нет ли каких-либо повреждений, трещин, протеканий.
3. Удерживание руля в крайнем положении дольше чем пять секунд может повлечь за собой перегрев масла в системе и сделать ГУР неисправным.
4. В нем нельзя настраивать режимы работы в зависимости от условий и скорости движения.
5. ГУР плохо выполняет свою работу на высокой скорости.
1.
Компактный размер, что позволяет сэкономить место. Если он устанавливается на рулевой вал, то у него нет необходимости в дополнительном месте под капотом машины, и это продлевает срок его службы, ведь на него не влияют перепады температуры, влажность и прочее.
2. Простая конструкция и обслуживание, нет необходимости в периодическом осмотре. Контролировать нужно лишь состояние подшипников качения.
3. Экономия топлива. Мотор электроусилителя запускается лишь после поворота руля, он не напрягает двигатель и не забирает его мощность.
4. Можно настраивать режим работы ЭУР под определенные условия эксплуатации и потребности.
5. Возможно удержание руля в крайнем положении, не ограничиваясь во времени.
6. Электроусилитель рулевого управления отличается острой реакцией руля при движении на большой скорости.
7. Хорошая обратная связь с дорогой.
1. Большая стоимость.
2. Малая мощность электромотора, что, следовательно, исключает возможность устанавливать его на грузовые автомобили, внедорожники, автобусы, и т.д.
