Как работает электрогидроусилитель руля опель

Обновлено: 08.01.2025

На протяжении длительного периода времени большая часть автомобилей выпускалась с гидроусилителем руля: опция настолько прочно вошла в обиход, что многие автолюбители не представляют управление автомобилем без неё.

Но прогресс не стоит на месте, и на смену ГУРУ приходит электрогидроусилитель руля, который имеет более компактную конструкцию, может работать даже при выключенном моторе, а также помогает экономить горючее за счёт включения только в требуемые моменты. Несмотря на, казалось бы, явные преимущества, производители не торопятся массово устанавливать на выпускаемые модели данный механизм, и на то имеются определенные причины.

Особенности конструкции электрогидравлического усилителя руля

Устройство состоит из следующих частей:

насосного агрегата, в состав которого входит бачок с жидкостью и два насоса (электродвигателя и гидравлический). На этот компонент устанавливается электронный блок управления;
гидравлический узел управления, состоящий из цилиндра с поршнем и торсиона;
системы управления, регулирующей коэффициент усиления, исходя из скорости движения транспортного средства и поворота руля;
электронного блока, принимающего сигналы от датчиков, анализирующего их и воздействующего в соответствии с ними на исполнительные устройства по заложенным алгоритмам.

Как работает ЭГУР

Принцип работы в зависимости от скорости авто ЭГУР может меняться.

Если машина едет прямо, то жидкость в систему циркулирует по кругу по направлению от насоса в бачок и затем обратно.

При повороте рулевого колеса происходит следующее:

торсион закручивается, поворачивая золотник, циркуляция жидкости при этом останавливается;
жидкость поступает в одну из полостей цилиндра, при этом из второй полости она возвращается в бачок;
жидкость при помощи поршня воздействует на рулевую рейку, вследствие чего осуществляется поворот колёс.

Максимальную производительность электрогидравлический усилитель рулевого управления демонстрирует на скорости движения транспортного средства до 40 км/ч. Принцип работы устройства при этом такой:

датчики подают сигналы на ЭБУ, при этом увеличивается частота вращения электрического двигателя насоса, что, в свою очередь, приводит к открытию клапана;
возрастает производительность насоса, в силовой цилиндр жидкость начинает поступать с большей скоростью, ввиду чего для поворота руля становится нужно прилагать меньше усилий.

Чем быстрее двигается автомобиль, тем медленнее работает ЭГУР.

Достоинства и недостатки устройства

Из плюсов механизма можно выделить:

экономичность – в среднем экономия топлива при использовании электрогидравлического усилителя составляет до 0,8 литров топлива на каждые 100 км пробега. Уменьшение расхода возникает за счёт того, что электроусилитель не связан жестким ремнем с мотором, а на холостом ходу он и вовсе перестаёт работать;
высокая надежность;
минимальное обслуживание (единственное, что требуется делать, так это менять жидкость в бачке через определенное количество пройденных километров);
практически полное отсутствие шума во время работы;
возможность программирования устройства (к примеру, можно сделать так, чтобы при низкой скорости машины усилие на рулевое колесо возрастало, а при наборе скорости – уменьшалось);
высокая точность управления на большой скорости;
простота совершения маневров на маленькой скорости движения.

Но имеются и минусы:

высокая вероятность выхода электрогидравлического усилителя из строя при длительном нахождении колёс в крайнем положении;
малая информативность руля во время езды на высокой скорости;
высокая цена устройства;
сбои в настройках (например, нередки случаи, когда на стоянке колеса выкручиваются в бок вместо того, чтобы стоять прямо);
электрическая составляющая устройства не подлежит ремонту.

Безусловно, ЭГУР – новая веха на пути развития автомобилей, но на данном этапе механизм требует определенной модернизации и доработки, ввиду чего и не устанавливается пока массово производителями на выпускаемую продукцию.

Комфортное управление автомобилем (особенно, грузовым) сложно представить без электроусилителя руля – элемента, создающего дополнительное усилие при изменении положения рулевого колеса.

ЭУР или EPS постепенно заменяет в транспортных средствах гидроусилитель, в котором использовалась жидкость под давлением. Довольно длительное время у гидроусилителя рулевого колеса не было конкурентов, но всё изменилось в 1988, когда на Suzuki Cervo был установлен электроусилитель (впрочем, стоит заметить, что первые подобные устройства появились ещё в 1903 году, однако из-за отставания в техническом плане электрики в начале XX века от гидравлики технология была не востребована).

Как работает электроусилитель руля

Чтобы разобраться в особенностях и принципе работы, нужно разобраться, как устроен электроусилитель руля. В его составе присутствуют:

электрический мотор;
система управления, включающая входные датчики, исполнительное устройство и ЭБУ (аббревиатура расшифровывается как электронный блок управления);
редуктор.

Основной задачей электрического двигателя, являющегося в большинстве случаев асинхронным, является приведение в движение ЭУРа. Применяются разные схемы установки электромотора: он может передает усилие на рулевую рейку или на рулевой вал (в последнем случае он встраивается непосредственно в рулевую колонку).

Первый способ применяется чаще, но тут тоже присутствуют разные варианты конструкции: усилитель руля возможен с параллельным приводом, когда усилие от электромотора передаётся шарико-винтовым механизмом, или с шестернями в количестве двух штук (крутящий момент на рейку передается первой из них от руля, второй – от электромотора).

Исправное функционирование электрического усилителя рулевого управления невозможно организовать без датчиков, фиксирующих крутящий момент, скорость и другие показатели.

Кратко принцип работы электроусилителя руля можно описать следующим образом:ЭБУ обрабатывает сигналы от датчиков, после чего подается сигнал на электродвигатель усилителя руля.

Более подробный принцип функционирования электроусилителя руля такой: при повороте руля торсионный вал скручивается, датчик крутящего момента передает данную информацию в электронный блок управления, обрабатывающего полученные сведения и соотносящего их с показаниями от других датчиков. В результате этого действия определяется усилие, которое следует приложить для облегчения человеку, управляющему автомобилем, задачи. Электромотор, получив сигнал, воздействует на рулевую рейку либо её вал.

Работа электроусилителя руля в разных режимах

Работает ЭУР при повороте автомобиля на любой скорости, при возврате колёс в центральное положение и поддержании их в этой позиции, во время подруливания и парковки.

Во время движения на большой скорости ЭУР задействуется редко, поскольку надо обеспечить условия, при которых водитель будет ощущать связь с дорогой.

Совсем иной принцип действия наблюдается при парковке, проводимой на небольшой скорости и характеризующейся поворотом колёс на значительные углы: ЭУР в подобном режиме работает с самым большим усилием.

Возвращение колёс в нужное положение осуществляется при уменьшении усилия на руле: это случается на завершающей стадии поворота, когда водитель отпускает руль, а блок управления при этом рассчитывает требуемый момент и при помощи электромотора возвращает колеса в центральное положение.

Во время движения из-за особенностей дороги авто может быть смещаться в сторону: подруливание ЭУРа позволяет без задействования в этом процессе водителя обеспечивать постоянное прямолинейное движение машины.

Все эти режимы за счёт приходящих данных от датчиков включаются и выключаются автоматически.

Поломка Electric Power Steering (EPS)

ЭУР может выйти из строя, узнать о чём можно по загоранию соответствующей лампочки на приборной панели.

Ошибка появляется в случае, когда устройство не в состоянии пройти самостоятельную диагностику при включении зажигания: в большинстве случае ломаются датчики.

Особенности конструкции электроусилителя руля позволяют продолжать управление автомобилем, однако лучшим вариантом будет обратиться в сервисный центр как можно быстрее.

Преимущества и недостатки устройства

Electric Power Steering (электроусилитель руля) имеет большое количество плюсов, в числе которых:

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем. Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка. В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

Функции и назначение

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как “электрический усилитель руля”, который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР;
более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления;
экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля.

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

Надежность.
Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
Простота обслуживания и бесшумная работа.
Экологическая и технологичность безопасность.
Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.
Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе.

Устройство ЭУР

Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

электродвигатель (электромотор);
механическая передача (редуктор);
система управления.

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку.

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Система управления ЭУР состоит из:

входных датчиков;
электронного блока управления;
исполнительного устройства.

датчик угла поворота рулевого колеса;
датчик крутящего момента на рулевом колесе.

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента. ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса. Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

поворот автомобиля в обычном режиме;
поворот машины на большой скорости;
поворот машины на малой скорости;
возврат колес в среднее положение;
поддержание колес в среднем положении.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя;
надежность за счет отсутствия гидравлической системы;
обеспечение лучшей связи водителя с дорогой;
компактность и простота обслуживания;
удобство регулирования характеристик рулевого управления;
возможность реализации автоматического управления.

К минусам устройства относятся:

невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности;
недостаточная влагозащищенность;
высокая стоимость.

Неисправность EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

Рассмотрим схему работы электрогидроусилителя руля, как именно он работает. Расскажем о том, как устроен электрогидроусилитель, принцип его работы и возможности ремонта.

В современных автомобилях есть такое устройство, как электрогидроусилитель руля. Как понятно из названия, он нужен, чтобы облегчить усилия, прилагаемые к рулю во время движения. Говоря простым языком, он нужен для того, чтобы рулевое колесо легче крутилось. Все водители, которые учились водить на машинах, сделанных в СССР знают о том, как трудно на этих машинах крутился руль. Поэтому это приспособление очень повышает комфорт во время движения.

Устройство

Электрогидравлический тип усилителя рулевого управления состоит из нескольких компонентов. Все эти устройства выполняют свою задачу. Накачивающий агрегат, он состоит из двух частей.

Первая часть системы рулевого усилителя – это насос гидравлический рулевого управления, он подкачивает жидкость в нужный момент. Второе устройство – это электрический мотор, он заставляет качать насос. Третий элемент системы усилителя руля – это трубопровод, по которому течет жидкость. В некоторых системах рулевого усилителя устанавливается специальный блок электронного управления.
Вторым компонентом системы является узел гидравлического управления системой. Считается исполнительным органом системы, который напрямую прикреплен к рулевому механизму.
Третьим агрегатом считается система электронного управления. Эта система распознает скорость машины и прилагает нужные усилия к рулевому колесу.
Четвертым агрегатом считается электронный блок управления рулевого усилителя. Он распознает все сигналы датчиков и отправляет нужные команды системе электронного управления.

Следует отметить, что к исполнительным органам рулевого механизма относится не только узел гидравлического управления, сюда еще входят другие компоненты, такие как: специальный клапан, который открывается и закрывается по сигналам приборов, и электродвигатель насоса, который управляет скоростью вращения рулевого вала.

Принцип действия

Электрогидравлический тип усилителя рулевого управления устроен так, что во время движения он работает в различных режимах. В то время, когда машина движется прямо, гидравлическая система обеспечивает циркуляцию жидкости в трубопроводе. Это нужно для, чтобы жидкость была нужной температуры и нужного химического состава.

В тот момент, когда водитель начинает поворачивать, в этой системе происходит следующее.

Во-первых, закручивается торсион, который открывает каналы для поступления жидкости в них.
Во-вторых, жидкость перетекает в открывшуюся часть, а из закрывшейся части перетекает обратно в распределительный бачок.
В-третьих, во время поступления жидкости поршень перемещает рулевую рейку.
В-четвертых, за счет вышеперечисленных действий в системе появляется дополнительное усилие, которое способствует повороту колес.

Главная особенность этого типа усилителя заключается в том, что он работает даже тогда, когда машина стоит на месте или с выключенным зажиганием. Дело в том, что усилие создается специальным насосом. Отличие работы системы во время движения и когда автомобиль стоит на месте заключается лишь в том, что насосу приходится прилагать большие усилия, чтобы облегчить усилия, которые приложит водитель, чтобы провернуть руль.

Ремонт

Несмотря на всю простоту схемы и конструкции, здесь часто в негодность приходит насос. Поэтому многие пытаются произвести ремонт своими силами, найдя схемы в Интернете. На самом деле в устройстве насоса все сложнее, чем кажется на первый взгляд после просмотра схемы.

Во-первых, для того чтобы ремонтировать насос, нужно сначала произвести диагностику и точно определить, что сломан именно он.
После этого следует снять старый и купить новый насос.
Чтобы снять старый насос, потребуется подробно изучить эту схему. На схеме подробно сказано о том, как и где откручиваются все болты, которые крепят насос. По этой же схеме можно поставить новый насос. Грамотно заменить насос с первого раза возможно только после изучения схемы.

Ремонтировать старый насос следует только в том случае, когда есть запасной, ведь неопытные мастера часто только пытаются сделать это устройство, но редко у кого получается это.

Вся беда самостоятельного ремонта заключается в том, что человек, который пытается сделать этот насос, покупает новую часть механизма, которая нередко стоит примерно большую часть от нового насоса, а после ее установки механизм может не работать. Дело в том, что производитель новой части редко думает о том, точно ли она подойдет в то устройство, из-за чего и происходит окончательная поломка.

Резюме

Каждый водитель, который хотя бы раз ездил на машине с усилителем руля, уже не захочет садиться в машину без него. Как говорится, к хорошему быстро привыкаешь, и поэтому сегодня невозможно представить себе автомобиль без усилителя руля. Сегодня существует несколько разновидностей усилителей руля, которые имеют свои достоинства и недостатки. Все они отличаются только принципом привода усилителя. Схемы у них похожи и принцип работы тоже.

Читайте также: