Что такое ЭУР: как устроен и работает рулевой усилитель

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР) —  устройство для уменьшения усилия, которое водитель должен прилагать на рулевое колесо для изменения положения управляемых колес. Данная система называется EPS (от англ. Electric Power Steering, электрический усилитель руля).

Наличие усилителя (гидроусилителя ГУР или электроусилителя ЭУР) позволяет:

• повысить комфорт;
• облегчить процесс управления автомобилем;
• улучшить общую безопасность при езде.

При этом гидроусилитель руля долгое время являлся единственным вариантом, тогда как усилитель руля электро (ЭУР) появился на автомобилях сравнительно недавно. Хотя данное решение является более современным аналогом, у ЭУРа имеются как плюсы, так и минусы. Подробнее читайте в нашей статье.

Электроусилитель руля: преимущества

Данный тип усилителя основан на том, что усилие создает электрический привод. При этом следует отметить полное отсутствие гидравлики, что повышает общую надежность  и срок службы системы. Благодаря ЭУРу можно реализовать функции автопилота, автоматической парковки и т.д.

В целом, установка электроусилителя руля позволяет получить более высокую точность и остроту рулевого управления.

Также ЭУР более экономичен и срабатывает только в момент, когда водитель прилагает усилие на руле. Это значит, что двигателю не нужно постоянно приводить в действие насос для прокачки гидравлической жидкости. В результате меньше расход топлива и минимизированы потери мощности двигателя.

Также современные типы ЭУР позволяют реализовать функции адаптивного электроусилителя руля. Такой усилитель тесно взаимодействует с другими системами (например, система курсовой устойчивости).

Это позволяет:

• значительно повысить безопасность;
• выполнять коррекцию угла поворота колес;
• улучшить общую устойчивость авто.

Электроусилитель не нуждается в дополнительном обслуживании, работает практически бесшумно. В случае поломки усилителя в полной мере сохраняется возможность управлять автомобилем. Также усилие на руле опционально может быть изменено в соответствии со скоростью движения и дорожными условиями. В результате улучшается обратная связь.

Устройство ЭУР и типы электроусилителей

Основным элементом в конструкции рулевого управления данного типа является электромотор. Сам усилитель фактически состоит из двух основных элементов:

• электродвигатель;
• система управления электроусилителя.

В зависимости от типа, электрические усилители принято делить на ЭУР и ЭМУР. В случае с ЭУР, двигатель может стоять в рулевой колонке, тогда как ЭМУР предполагает интеграцию в рулевую рейку (рулевая рейка с электроусилителем).

Первый вариант самый простой и дешевый, электрический двигатель в рулевой колонке зачастую является асинхронным электродвигателем, который передает сформированное усилие в виде крутящего момента на вал рулевого колеса через механическую передачу.

Второй вариант является электромеханическим усилителем рулевого управления. Этот усилитель может отличаться по конструкции:

1. с двумя шестернями;
2. с параллельным приводом.

Конструкция с шестернями предполагает, что передача крутящего момента от рулевого колеса на рейку рулевого механизма осуществляется одной шестерней, тогда как на вторую шестерню момент передается от электрического мотора.

Если же ЭУР с параллельным приводом, тогда электродвигатель передает усилие на рейку рулевого механизма посредством ременной передачи или передачи через винт и шариковую гайку.

Система управления электроусилителя

Система управления ЭУР включает в себя следующие составные элементы:

• электронный блок управления;
• датчики электроусилителя;
• исполнительное устройство.

Датчики определяют угол поворота руля, а также усилие (крутящий момент) на руле. Дополнительно система ЭУР получает информацию от блока ABS, системы курсовой устойчивости, ЭБУ двигателя. В результате электроусилитель также получает сигналы от датчика скорости, от датчика коленчатого вала и т.д.

Далее блок управления электроусилителем, получая сигналы от группы датчиков, подает команды на исполнительное устройство (электродвигатель усилителя руля). Такое решение позволяет сделать рулевое управление легким, точным и отзывчивым.

Как работает элеткроусилитель рулевого управления

Чтобы понять, как работает электроусилитель руля, необходимо отдельно изучить принцип его работы. Во время поворота рулевого колеса осуществляется скручивание торсионного вала. Датчик крутящего момента посылает на блок управления сигнал, после чего ЭБУ обрабатывает информацию.

Затем блок управления анализирует от ряда других датчиков, поле чего блок определяет необходимое усилие для поворота колес с учетом различных условий движения.

Дальше на электромотор усилителя посылается управляющий сигнал, после чего электродвигатель окажет воздействие на вал рулевой колонки или на рулевую рейку. При этом режимы работы усилителя будут отличаться в зависимости от условий.

Можно выделить следующие основные режимы:

• колеса поворачиваются в стандартном режиме;
• водитель поворачивает руль на высокой скорости;
• поворот колес осуществляется на низкой скорости;
• колеса поворачиваются на машине, которая стоит;
• колеса возвращаются в «нулевое» положение;
• руль поддерживается в «нулевом» положении.

При этом в каждом случае усилие, которое сформирует усилитель, будет разным. Например, если автомобиль стоит на месте, для легкого поворота колес необходимо приложить большое усилие.

Однако если во время езды с высокой скоростью приложить аналогичное усилие, руль окажется слишком «легким» и машина может попросту вылететь с дороги. Чтобы этого не произошло, ЭБУ усилителя откорректирует усилие электромотора и сделает руль более «тяжелым», что необходимо для комфортного и уверенного управления на высоких скоростях.   

Недостатки ЭУР

Система электроусилителя наряду с преимуществами также имеет несколько существенных недостатков:

• ЭУР не используют на грузовых автомобилях (недостаточно мощности электромотора);
• взаимодействие с большим количеством датчиков понижает надежность, возникают сложности с диагностикой и ремонтом;
• себестоимость адаптивных электроусилителей намного дороже традиционного ГУР;
• даже с учетом возможности гибкой настройки водители отмечают плохую обратную связь, усилие на руле не естественное, теряется связь с дорогой;

Примечательно то, что неисправность EPS может возникнуть совершенно неожиданно, проблема может быть плавающей (проявляться только во влажную погоду или после езды по плохой дороге). Результат — ремонт электроусилителей руля может быть затруднен, так как сложно определить причину даже после проведения углубленной диагностики.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие неисправности часто встречаются на ЭУР Лада Приора. Из этой статьи вы узнаете о частых неполадках электроусилителя Приора, а также как выполняется диагностика и ремонт ЭУР на Приоре.

С учетом таких минусов на более дорогих современных авто  достаточно часто вместо традиционного ГУР или ЭУР устанавливают электрогидроусилитель руля ЭГУР. Данное решение сочетает в себе основные преимущества гидравлики и электроники, позволяя значительно улучшить качество рулевого управления.

 

Что такое электро ГУР

Электрогидроусилитель  руля — система, которая сочетает в себе некоторые преимущества гидроусилителя и элеткроусилителя, при этом лишена отдельных недостатков ГУР и ЭУР.

Фактически, электрогидроусилитель представляет собой ГУР, однако насос гидроусилителя в данном случае электрический. Это значит, что мощность двигателя не отнимается.

Также установка отдельного электронасоса позволяет усилителю функционировать автономно (даже когда двигатель не работает) и гибко изменять усилие на руле в зависимости от условий движения автомобиля.  В результате водитель получает основные преимущества ГУР и ЭУР (адаптивный руль, а также лучшую обратную связь с дорогой и т.д.).

Рекомендуем также прочитать статью о том, как поменять жидкость ГУР своими руками. Из этой статьи вы узнаете, когда и почему нужно менять масло гидроусилителя, а также как поменять масло ГУР самостоятельно.

Из недостатков можно выделить традиционные минусы гидравлики (течи, необходимость замены масла ГУР, перегревы масла гидроусилителя), а также возможные проблемы с управляющей электроникой (сбои в работе электронасоса, проблемы с датчиками и т.д.). Также серьезным недостатком ЭГУР является стоимость такой системы и дополнительные сложности ее ремонта.

Источник