На старых автомобилях типа Москвич или «копейка» рулевое управление не имело каких-либо вспомогательных приспособлений, позволяющих упростить усилия водителя, направленные на вращение рулевого колеса.
Электроусилитель или гидроусилитель руля
Эти времена остались в прошлом, и теперь каждый автомобиль, сходящий с контейнера, оснащён усилителем руля (электрическим (ЭУР) или гидравлическим (ГУР)).
Стоит разобраться что лучше: ГУР или ЭУР?
Исторические факты
В прежние времена работа водителя была сложной. Поворот руля требовал от человека немалых усилий. Если на легковом автомобиле это было ещё более-менее возможно, то в случае с грузовым транспортом такая проблема стояла достаточно остро.
Российские конструктора впервые оснастили системой гидравлического усилителя руля автомобиль ГАЗ «Чайка». Впоследствии такой системой стали оборудовать уже все обычные серийные автомобили «для народа».
Несколько позже был изобретён электрический аналог усилителя руля. Он должен был улучшить возможности транспортного средства и не иметь недостатков, которые были у ГУР. В настоящее время мнения водителей разделились. Одни считают, что электроусилитель оправдал надежды инженеров и является лучше ГУР. Другие по-прежнему считают, что гидравлическая система гораздо лучше ЭУР. Как же дело обстоит на самом деле? Какие конструкционные особенности ЭУР и ГУР и чем они отличаются? Будем разбираться.
Гидроусилитель руля и принцип его действия
Гидроусилитель руля представляет собой систему, которая состоит из трубопроводов низкого и высокого давления. Благодаря установленному насосу в них циркулирует особая жидкость. В целом алгоритм работы выглядит следующим образом:
поршневой насос под высоким давлением подаёт жидкость (масло) в систему. В движение насос приводится с помощью ремня коленвала;
масло подаётся на распределительный механизм, который связан с встроенным в рулевой вал торсионом. Когда руль не вращается, в гидроцилиндр масло не подаётся. Но с началом вращения рулевого колеса раскрываются масляные каналы, и жидкость поступает в гидроцилиндр. Важно отметить, что именно распределитель считается самой уязвимой частью ГУР, так как он довольно чувствителен к качеству масла;
в полости гидроцилиндра происходит следующее: поступающее масло приводит в движение шток и поршень, которые, в свою очередь, передают его на передние колёса. В итоге получается, что масло передаёт энергию от поршневого насоса к гидроцилиндру;
замыкается вся система с помощью соединительных шлангов. Благодаря этому масло постоянно циркулирует по шлангам высокого и низкого давления. По одним оно движется к гидроцилиндру, а по другим вновь возвращается в масляный бак.
Гидросистема является довольно сложной и капризной. Очень важно, чтобы была соблюдена полная герметичность, был качественный фильтр и необходимый объем масла.
Гидроусилитель руля схема
Водителю непременно нужно следить за натяжением приводного ремня насоса, уровнем жидкости внутри системы и своевременно производить замену фильтра и масла.
Электроусилитель руля и принцип его действия
Электроусилитель руля представляет собой систему, в работе которой принимают участие: электродвигатель, датчик крутящего момента и блок управления. Сама система является довольно компактной и мощной по сравнению с ГУР. К тому же ЭУР анализирует скорость, с которой движется автомобиль и обороты его двигателя. Благодаря этому мощность электродвигателя на малых скоростях является максимальной, а на высоких, наоборот, минимальной. Алгоритм работы выглядит следующим образом:
датчик при повороте рулевого колеса регистрирует данные о вращении торсионного вала;
блок управления после получения и обработки сведений об оборотах двигателя и скорости движения автомобиля, запускает электродвигатель;
электродвигатель максимально облегчает вращение руля в необходимую сторону.
Электроусилитель руля схема
Стоит отметить, что во многих автомобилях предусмотрено отсоединения блока ЭУР от датчика скорости. Для этого существует специальная кнопка. Такой факт позволяет усилителю работать максимально эффективно.
Преимущества и недостатки гидроусилителя
Можно выделить следующие преимущества ГУР:
он обеспечивает комфортную работу водителя на любых скоростях движения;
система выдерживает любые нагрузки, является достаточно мощной для того, чтобы эффективно работать на грузовиках и внедорожниках;
производство гидравлических механизмов дешевле, чем изготовление ЭУР, и поэтому транспортные средства, оснащённые ГУР, стоят на порядок дешевле.
Гидроусилитель руля комплект
Среди недостатков гидравлики громоздкость системы, внимательность к ней при эксплуатации, своевременная диагностика и проведение профилактических мероприятий, а также её зависимость от двигателя, что приводит к определённой трате его мощности. К тому же система не сразу реагирует на действия водителя.
Преимущества и недостатки электроусилителя
Стоит отметить следующие преимущества электроусилителя:
наличие нескольких режимов применения;
экономичность;
компактность;
на работоспособность системы не влияют ни изнуряющая жара, ни сильные морозы;
простота обслуживания;
быстрота реакции на действия водителя.
Недостатком такого механизма можно считать плохую работу и неожиданный выход из строя при движении на плохих дорогах. ЭУР может перегреться и не работать, пока не остынет.
Электроусилитель руля комплект
Мощность у такого типа усилителя руля недостаточная для установки его на грузовики и внедорожники. Поломка устройства грозит вылиться в дорогостоящий ремонт или полную замену механизма.
Сравнительный анализ ГУР и ЭУР
Конечно же, каждый водитель имеет свои предпочтения как в марке автомобиля, так и в типе рулевого управления. Если сравнивать две системы, то ГУР представляет собой более простое устройство, которое не зависит от электронного управления. Оно не имеет программных сбоев и не перегревается на просёлочной дороге.
Однако подобная система требует приобретения расходных материалов и их периодической замены: масло, фильтр, шланги и прокладки. Связано это с тем, что многочисленные соединения и уплотнения подвержены высоким нагрузкам, вследствие которых изнашиваются. Важно своевременно производить диагностику состояния системы ГУР и проводить профилактические действия для поддержания её работоспособности.
Устройство электроусилителя руля
Устройство электроусилителя руля
Электроусилители не нуждаются в расходных материалах, не имею соединений, способных вывести систему из строя. Это делает такие устройства более прогрессивными и надёжными.
Если говорить об удобстве управления, то гидравлика обеспечивает лучшую обратную связь и на крутых виражах чувствовать пределы возможностей транспорта. ГУР не реагирует на удары и вибрации на плохой дороге.
ЭУР же требует установки специального демпфера, способного гасить колебания. Вибрации и ударные нагрузки делаются электросистему уязвимой и могут привести к уменьшению срока её службы.
В отношении надёжности и эффективности гидравлическая система не способна выдерживать длительную эксплуатацию в предельных режимах. В крайнем положении руль не должен находиться более 10–15 секунд. В противном случае узел перегреется и отключиться. Для его перезапуска понадобиться время. Также использование гидравлики подразумевает некоторую потерю мощности двигателя.
Управление автомобилем на плохой дороге
ЭУР создают лишь дополнительную нагрузку на генератор и не отбирают у мотора мощность и не тратят при этом дополнительное топливо. Абсолютно спокойно система реагирует и на длительную работу в крайнем положении руля. Отключается электродвигатель только при езде по бездорожью, вязкому снегу и ухабам.
Преимуществом ЭУР также можно назвать наличие нескольких режимов работы:
Настройки довольно легко менять на ходу. Для этого достаточно нажать на специальную кнопку и выбрать нужный режим.
Если говорить о применении усилителей рулевого управления, то ГУР может быть установлен практически на любой автомобиль. А вот ЭУР обладает ограниченным крутящим моментом и его нельзя устанавливать на грузовой транспорт, внедорожники и крупные представительские лимузины.
Jeep Wrangler Recon
На внедорожники не рекомендуется устанавливать ЭУР
Вчитываясь в список опций каждой из комплектаций автомобиля, нередко можно встретить такой механизм, как усилитель рулевого управления. Однако на одних автомобилях он значится как ГУР, а на других – как ЭУР. «Калина» также оснащается подобным усилителем. Как он работает и что собой представляют оба типа механизмов? Все плюсы и минусы гидроусилителя и электроусилителя руля, принцип работы – далее в нашей статье.
Характеристика ГУРа
Этот тип усилителя появился намного раньше электрического. ГУР являет собой элемент рулевого управления автомобиля, который работает при помощи жидкостного привода. Несмотря на растущую популярность ЭУР (ВАЗ им тоже оснащается), ГУР является наиболее распространенным усилителем. Конструктивно данный узел содержит в себе гидронасос. Он приводится в действие от коленчатого вала посредством ременной передачи. Как она выглядит, читатель может увидеть на фото ниже.
Ниже мы рассмотрим алгоритм действия данной системы.
Как работает ГУР?
Как мы отметили ранее, работает данный узел на основе гидравлической жидкости. Так, во время прямолинейного движения циркуляция жидкости производится по кругу. То есть она проходит по каналам от насоса в бачок. Однако как только траектория движения меняется (водитель поворачивает руль), жидкость поступает в одну из полостей распределительной гильзы. В зависимости от поворота руля она поступает в левую либо в правую ее часть. Из другой полости жидкость сливается в бачок. Так, поршень обеспечивает перемещение механизма рулевой рейки. Усилие от поворота передается на тяги.
Так происходит изменение направления движения автомобиля. Наибольшая производительность насоса наблюдается при повороте рулевого колеса на месте (то бишь при парковке на ограниченном участке). Однако в движение система приводится благодаря ременной передаче от коленвала. А ведь его обороты во время парковки минимальны и близки к холостым. Соответственно, усилие, что вырабатывается насосом, недостаточное для поворота руля. Что же делать? Не подгазовывать же до отсечки? Производитель учел этот момент. Поэтому в таких ситуациях электронный блок управления подает сигнал на дополнительное открытие клапанов. Так, в силовой цилиндр рулевой рейки поступает большее количество жидкости. Поэтому «на месте» вращать руль будет очень легко. Но не стоит увлекаться – помните, что в этот момент насос работает на полную. Частые выкручивания руля «до упора» на парковке снижают его ресурс.
ЭУР: характеристика
Появился данный тип усилителей гораздо позже. Однако в последнее время начинает обретать высокую популярность. Главное отличие ЭУРа – отсутствие ременной передачи и гидравлического привода. Все действия осуществляются при помощи электрического двигателя.
Особенности конструкции, принцип работы
На сегодня различают два типа компоновки данного узла. В первом случае усилие электрического двигателя передается на рейку. Во втором – на вал рулевого колеса. Наиболее популярен первый тип электроусилителей. Его также называют электромеханическим. В конструкции используются две шестерни с параллельным приводом.
ЭУР объединён в одном блоке с рулевым механизмом. Тип электрического двигателя – асинхронный. Как работает данный механизм? Передача крутящего момента производится напрямую к рейке от электродвигателя. Также на реечном механизме предусмотрены два участка зубьев.
Система ЭУР состоит из множества датчиков. К ним относят элемент угла поворота руля, датчик крутящего момента, частоты вращения коленвала и скорости самого транспортного средства. Механизм тесно взаимодействует с блоком управления АБС и ЭБУ автомобиля.
После обработки информации с вышеперечисленных датчиков заложенная программа вырабатывает соответствующий сигнал на исполнительное устройство. Им является асинхронный электродвигатель.
Режимы работы электроусилителя
Работа рулевого управления может осуществляться в нескольких режимах:
- Активный возврат руля в среднее положение.
- Поворот автомобиля на большой и малой скорости.
- Поддержка среднего положения руля.
- Поворот автомобиля в обычных условиях.
Как и в случае с ГУРом, управление колесами осуществляется рулем. Однако здесь усилие передается через торсион. Закрутка последнего измеряется соответствующими датчиками (угла поворота, крутящего момента и т. д.). Так, усилие от двигателя передается на рейку. Затем через рулевые тяги происходит поворот ведущих колес в нужном направлении. Работа узла не зависит от положения и частоты оборотов коленчатого вала.
Плюсы ГУРа
Итак, что лучше — гидроусилитель или электроусилитель руля? Оба таких узла имеют свои плюсы и минусы. Но для начала рассмотрим систему с гидроприводом. ГУР – более дешевый в производстве механизм. Соответственно, стоимость автомобиля на порядок ниже.
Плюс ко всему – дешевый ремонт гидроусилителя (если дело не касается рейки). На разборке насос гидроусилителя для девятого "Лансера" стоит 2-3 тысячи рублей. Причем продается он уже в сборе, со шкивом (но без ремня).
Минусы гидравлического усилителя
Рассматривая вопрос: что лучше — гидроусилитель или электроусилитель руля, стоит упомянуть и о недостатках. Их на порядок больше. Первый минус – это размеры конструкции. ГУР – достаточно громоздкая штука. Насос, шкивы, бачок и ремень занимают много свободного пространства. Плюс ко всему затрудненный ремонт ГРМ. Чтобы заменить ремень на нем, нужно снять шкив сначала с ГУРа. Благо, насос гидроусилителя остается на месте.
Если выбирать между тем, что лучше — ГУР или ЭУР для вашего автомобиля, стоит рассмотреть вопрос обслуживания данного узла. И здесь есть свои нюансы. Система ГУР требует периодического обслуживания. Если вовремя не менять жидкость или ремень, потребуется ремонт гидроусилителя.
Также недопустимо долго использовать механизм в режиме повышенных нагрузок. Из-за этого быстро кипит жидкость. До упора руль следует выкручивать не более чем на пять секунд.
Следующий недостаток – зависимость системы от производительности двигателя. Узел скрадывает мощность мотора, поскольку отбирает часть усилия от коленчатого вала посредством ременной передачи. То же самое можно сказать и про кондиционер, который тоже работает от данного шкива. Поэтому ввиду громоздкости конструкции и прочих недостатков ГУР сейчас можно встретить только на внедорожниках и на коммерческом транспорте. Но почему нельзя поставить ЭУР в грузовики? Это вы узнаете немного позже.
Плюсы и минусы ЭУР
Спеша ответить на вышесказанный вопрос, отметим сразу недостатки ЭУР. «Калина» оснащается таким механизмом ввиду маленьких колес. К чему это все? Дело в том, что электрический усилитель не способен выработать нужный крутящий момент для поворота больших колес (тем более под нагрузкой свыше). Ввиду этого узел не используется на грузовиках и транспорте массой более двух тонн.
Это и есть основной недостаток ЭУР. Что лучше — гидроусилитель или электроусилитель руля? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим преимущества последнего. Их на порядок больше, чем недостатков. Так, механизм не отбирает мощность у двигателя. На высоких скоростях руль достаточно информативен с ним. Система не требует периодического обслуживания, ведь никакой жидкости и насосов здесь нет. Единственное, что со временем выходит из строя, это подшипники качения в электродвигателе. Но чтобы вывести их из рабочего состояния, требуется долго и усердно эксплуатировать ЭУР. ВАЗ, оснащенный таким усилителем, гораздо быстрее откликается на руль. Ведь сигнал от датчиков передается молниеносно. А насосу нужно время, дабы выработать необходимое давление и перелить жидкость с одного контура в другой.
Также, отвечая на вопрос: "Что лучше — гидроусилитель или электроусилитель руля?", стоит отметить компактность последнего. ЭУР не занимает много места в подкапотном пространстве (поскольку в большей мере спрятан в салоне). Соответственно, добраться до какого-нибудь узла будет намного легче. А через ЭБУ можно настроить режим работы усилителя. Также система не кипит, если удерживать долго руль в крайнем положении.
Подводим итоги
Итак, что лучше — гидроусилитель или электроусилитель руля? Выяснив все преимущества и недостатки обеих систем, мы пришли к следующему выводу. Если это легковой автомобиль или кроссовер, однозначно следует выбирать электрический усилитель. Ну а на более тяжелой технике по-прежнему актуален гидравлический элемент. Хотя прогресс не стоит на месте, и, возможно, в будущем ЭУР будет использоваться и на джипах, а также на грузовой технике.
Дата публикации: 25 апреля 2016 .
Категория: Автотехника.
Те, кто учился водить на отцовской «копейке» помнят незабываемые ощущения при каждом повороте руля. Управление в те времена было полностью лишено вспомогательных элементов, которые могли бы заметно упростить езду на автомобиле. Сегодня ситуация изменилась и теперь вождение ни легковушки ни грузового авто ни автобуса не требует физической подготовки и стальных нервов, так как на помощь автолюбителям пришли такие вспомогательные узлы, как гидро- (ГУР) и электроусилитель руля (ЭУР), которыми снабжаются практически все современные машины. Благодаря этим системам поворот «баранки» можно осуществлять одним пальцем.
При покупке нового или б/у автомобиля большинство начинающих водителей озадачиваются вопросом — что лучше гидроусилитель руля или электроусилитель руля и как вообще определить какая из этих систем установлена на машине? С последнего вопроса мы, пожалуй, и начнем.
Как определить ГУР или ЭУР установлен в автомобиле
Определить какой узел установлен на выбранной марке машины можно и без помощи продавца. Для этого необходимо заглянуть под капот автомобиля. Если там вы обнаружили бачок с соответствующей пиктограммой, на которой изображен руль – значит, перед вами авто с ГУР. Именно в этот бак и заливается жидкость для гидроусилителя руля. Если бачка нет, а руль при этом крутится свободно, то это означает, что в машине установлен ЭУР.
Полезно! В некоторых машинах бак для жидкости гидроусилителя располагается в бампере и при этом устройство представляет собой гибрид электро- и гидроусиления. Но, такие авто можно пересчитать по пальцам. Например, несколько моделей Opel Zafira оснащены именно такими «скрытыми» узлами ЭГУР.
Чтобы разобраться, что лучше электроусилитель или гидроусилитель, сначала стоит сказать об особенностях и отличиях каждой из этих систем в отдельности.
Гидроусилитель руля
ГУР сегодня более распространен, в отличие от электрической системы, которая только набирает обороты. Гидроусилитель состоит из сложных узлов – трубопроводов низкого и высокого давления, ремней и прочих элементов, по которым циркулирует жидкость, заливаемая в специальный бак, соединенный с насосным оборудованием. Как только водитель поворачивает руль, происходит целый ряд процессов. Сперва жидкость под высоким давлением подается через распределитель в рулевой механизм, после чего она нагнетается в гидроцилиндре, создавая тем самым давление, которое оказывает влияние на поршень. В результате смещения последнего, степень усилия, которое водитель прилагает для поворота руля, снижается. При движении по прямой траектории жидкость гидроусилителя отходит обратно в бачок. Как видите, это довольно сложная закрытая система циркуляции жидкости, в которой участвует много элементов, каждый из которых может со временем выйти из строя.
Если говорить об особенностях работы ГУР, стоит упомянуть следующие недостатки:
- Гидроусилитель потребляет энергию мотора, в связи с чем мощность двигателя заметно падает.
- Система довольно капризна и требует периодического обслуживания (замена жидкости гидроусилителя должна выполняться каждые 50 000-80 000 километров пробега или как только ее уровень в бачке понизился до минимальной отметки). Кроме этого, довольно часто приходится подтягивать ремень насоса.
- Обязательным условием для правильного функционирования ГУР является полная герметичность узлов.
- Температурные колебания оказывают пагубное влияние на жидкость гидроусилителя, в результате чего падает эффективность всей системы в целом.
Помимо этих недостатков, многие автолюбители часто жалуются, что гудит гидроусилитель руля при повороте. Эта проблема может быть связана с поломкой в рулевой рейке, проблемами с насосом, ремнем или некачественным маслом. В результате того, что система, призванная упростить жизнь автолюбителей, начала приносить много хлопот, был разработан более простой и удобный механизм – электроусилитель.
Электроусилитель руля
ЭУР по своей конструкции намного проще гидравлического усилителя. По большому счету это небольшой электромотор, блок управления и два датчика: крутящего момента и угла поворота. Устройство, установленное на самой рулевой рейке или колонке, считывает информацию о том, какой водитель передает угол поворота. При этом с помощью торсионного вала, который встроен в узел рулевого управления, передается крутящий момент.
Если говорить о том чем отличается гидроусилитель руля от электроусилителя руля, то в первом случае усилие, которое прилагается к рулю снижается за счет давления и циркулирующей жидкости, во втором, информация преобразуется благодаря электрике, в результате чего колеса выполняют легкий поворот. Электронный блок гидроусилителя в этом случае анализирует данные и уже на их основании рассчитывает, сколько тока потребуется электромотору. Благодаря этому при парковке или резких маневрах производится наибольшее усилие со стороны ЭУР. При медленных поворотах электроусилитель снижает силу крутящего момента и практически не задействуется.
Если говорить о преимуществах ЭУР перед ГУР, то стоит отметить следующие плюсы электроусилителя:
- Он занимает минимум пространства.
- В процессе эксплуатации ЭУР потребляет энергию, только в те моменты, когда он используется. ГУР же работает постоянно, как только вы завели двигатель.
- Электроусилитель работает бесперебойно как в сильные морозы, так и в жару.
- Так как ЭУР состоит из меньшего числа элементов, то он надежнее, так как не требует постоянного обслуживания и ремонта.
Тем не менее, электроусилители обладают своими особенностями, которые смущают некоторых водителей. Поэтому попробуем разобраться, какая система лучше показывает себя в управлении.
Какая система удобнее в управлении
При разработке усилителей системы управления автомобилем перед конструкторами стояла сложная задача. С одной стороны, необходимо обеспечить легкость при повороте колес, с другой стороны, водитель не должен терять «контакт» с дорогой, для этого требовалось обеспечить обратную связь.
На деле многие водители убеждены, что при использовании ЭУР чувствовать дорогу не всегда будет получаться. На деле это совершенно не так. Дело в том, что электроусилитель, наоборот, наиболее точно чувствует и анализирует ситуацию на дорожном полотне, поэтому он четко передает угол поворота, а при ускорении машины руль становится «тяжелее». ГУР в этом вопросе проигрывает, так как он хоть и обеспечивает надежную обратную связь, но при этом предохранить от выворота руля на большой скорости он не может. Электроусилитель же не допустит подобной ситуации.
Еще один миф, который прочно засел в головах «бывалых» — это то, что ЭУР не поддается ремонту, поэтому если он сломается, то ничего с этим не поделаешь. На самом деле и это не так. Просто для того, чтобы отремонтировать электроусилитель, нужно обращаться не в СТО, а к электрикам.
Среди действительно реальных недостатков ЭУР стоит упомянуть тщательную калибровку, которая требуется такой системе. По факту произвести все эти настройки можно на иномарках, детища отечественного автопрома будут куда капризнее в этом вопросе. Также электромотор нуждается в дополнительной защите – демпфере, который будет гасить вибрации и колебания, влияющие на целостность ЭУР.
В заключении
Сегодня электроусилители руля активно вытесняют гидравлику, так как они обладают куда лучшими характеристиками и избавляют водителей от таких манипуляций, как замена жидкости ГУР. Кроме этого, они лучше показывает себя на дороге и обладают превосходной отдачей. Поэтому если вы приобретаете новую иномарку, то предпочтение следует отдать электронике, в случае с ВАЗом, стоит реально оценить возможности авто, возможно, лучше использовать гидравлику.