Почти 99% современных автомобилей оснащены усилителем рулевого управления. Наиболее часто используется гидравлическая система, но с развитием технологий рулевое управление с электроусилителем (EPS) становится все более популярным, что снижает нагрузку на двигатель автомобиля. Как это работает и как устроено?
Рулевое управление с усилителем призвано облегчить вождение, а точнее - помочь в маневрах (особенно на низкой скорости, например, при парковке). Система поддерживает работу человеческих мышц при повороте руля , поэтому вам не придется прикладывать много усилий для этого действия.
Движение рулевого колеса активирует систему и увеличивает усилие непосредственно на рулевое управление, облегчая:
- парковочные маневры;
- плавный поворот
- выполнение быстрого движения рулевого колеса (например, чтобы избежать столкновения).
Различия между гидроусилителем и электроусилителем руля
Работа гидроусилителя рулевого управления осуществляется за счёт гидравлического насоса подключенного к напорным шлангам и резервуару с жидкостью. Насос работает постоянно, создавая высокое давление независимо от того, поворачивается рулевое колесо или нет. Клапан, управляемый рулем, направляет давление гидравлической жидкости в сторону поворота, тем самым, способствуя вращению рулевого колеса. К сожалению, постоянная работа гидросистемы вызывает дополнительную нагрузку на двигатель, а значит - увеличивается расход топлива. 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 крутящего 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 рабочую жидкость, постоянно следить за уровнем масла в системе, проверять состояние приводов, целостность шлангов и насоса усилителя. В-третьих 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).
Электроусилитель руля представляет собой систему из электродвигателя, электронного блока управления (ЭБУ) и двух датчиков — крутящего момента 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.
В отличие от гидроусилителя руля, ЭУР является более прогрессивной системой, имеющей, однако, и свои недостатки. Во-первых, это более высокая стоимость, а во-вторых – меньшая, мощность из-за чего данный тип усилителя в основном устанавливается на легковые автомобили. 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). В-третьих, электроусилитель помогает экономить 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.
