что такое электрогидравлический усилитель рулевого управления
Электрогидравлический усилитель руля (ЭГУР) является гибридной системой рулевого управления. Она использует гидравлическую технологию как вспомогательную, но насос, отвечающий за давление системы, подпитывается не от основного двигателя, а от дополнительного — электрического. Такая конструкция имеет ряд преимуществ перед стандартной гидравлической — об этом более подробно далее.
Принцип работы ЭГУР
Описываемое устройство состоит из:
- электронной части — платы;
- силовой — электродвигателя;
- гидравлической — шестерёнчатого насоса.
В целом принцип работы ЭГУР мало чем отличается от гидравлического рулевого управления (ГУР). Разница лишь в том, что приводное усилие подаётся от самостоятельного электромотора. Это позволяет системе работать в нескольких режимах во время движения автомобиля. При прямолинейном движении, когда рулевое колесо неподвижно, жидкость свободно циркулирует от насоса в бачок и в обратном направлении.
Важно! Главная особенность ЭГУР — чем быстрее движется автомобиль, тем медленнее вращается электродвигатель.
При повороте руля гидравлическая жидкость прекращает циркулировать. Она заполняет полость силового цилиндра, в зависимости от направления поворота руля. Здесь она начинает давить на рейку рулевого механизма через поршень, передавая усилие на рулевые тяги. Из противоположной полости в это время жидкость переходит в бачок, и колёса поворачиваются.
Описанный принцип работы эффективно проявляет себя на малой скорости, когда нужно совершить манёвр в ограниченном пространстве или припарковать машину. Электродвигатель начинает интенсивнее вращаться, из-за чего повышается производительность системы. В результате этого от водителя требуется минимум усилий для поворота руля.
Главные отличия и особенности
Как уже было сказано, основное отличие ЭГУР от ГУР заключается в наличии дополнительного двигателя.
Отсутствие передаточного ремня, как у ГУР, позволяет не терять мощность двигателя и не расходовать понапрасну топливо. Кроме этого, есть электронная система управления. Эти элементы позволяют ЭГУР регулировать усилие, учитывая скорость движения авто.Знаете ли вы? Впервые ЭГУР появился на модели Honda NSX 1990 года. В 1925 году Фрэнсисом Дэвисом был запатентован первый ГУР.
В электроусилителе гидравлика отсутствует, поэтому и проблем, сопутствующих ей, нет. Двигатель, вмонтированный в рулевую колонку, реагирует на малейшие отклонения руля от нулевого положения. Соответственно, точность в управлении выше, скорость отклика авто — быстрее, а усилий нужно прикладывать минимум.
В целом преимущества гидроэлектроусилителя перед другими выглядят так:
- компактная конструкция;
- комфортное управление ТС;
- работает при заглушённом двигателе;
- простота выполнения манёвра на малых скоростях;
- точность в управлении на высокой скорости;
- экономия топлива.
Недочёты электрогидравлической системы:
- если колёса длительное время находятся в крайнем положении, то масло перегревается и система быстрее выходит из строя;
- снижена информативность руля на большой скорости;
- выше стоимость и больше проблем с обслуживанием.
Устройство усилителя руля
Электрогидравлическая система рулевого управления включает в себя несколько компонентов, каждый из которых выполняет свою задачу:
- гидравлический насос — подаёт рабочую жидкость в нужный момент;
- электромотор — запускает в работу насос;
- трубопровод — отвечает за транспортировку жидкости;
- узел гидравлического управления системой — реализует механизм усилителя руля;
- электронная система управления — следит за скоростным режимом и подбирает соответствующее усилие, необходимое для передачи на рулевое колесо;
- электронный блок управления усилителя — собирает и анализирует сигналы с датчиков и посылает нужные команды предыдущей системе.
Трудности ТО и ремонта электрогидроусилителя
Так как ЭГУР вобрал в себя качества и электро-, и гидроусилителя, то вероятность поломки возрастает в разы, так как может выйти из строя электроника и гидравлика, по отдельности либо вместе. Соответственно, ТО занимает больше времени из-за того, что нужно проверить обе системы, а также требует наличия двух специалистов разного профиля в автомастерской.
Важно! Если по электрике проблем нет, то работу по проверке ГУР продолжает обычный автомеханик. В противном случае за дело берётся автомеханик-электрик.
Осмотр автомобиля с электрогидроусилителем для выявления неисправностей проходит по таким этапам:
- Проверка масла.
- Проверка контакта в электросистеме (подключение проводов, их целостность), датчика крутящего момента.
- Проверка целостности предохранителя на электромоторе.
Гидроэлектроусилитель руля значительно облегчает управление автомобилем и делает его максимально комфортным. К тому же если машина быстро реагирует на действия водителя, снижается риск попадания в ДТП. Конечно, ЭГУР добавляет хлопот в обслуживании авто, но если делать всё вовремя, то непредвиденные ситуации будут возникать реже.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Электрогидроусилитель руля
просмотров 5 951 Google+Электрогидроусилитель руля (ЭГУР) это переходная система от гидроусилителя (ГУР) к электроусилителю (ЭУР) руля. Преимущество его перед ГУРом значительны. Начиная с уменьшения расхода бензина, насос работает не постоянно, до регулировки усилия в зависимости от скорости и режима вождения. Недостатком можно считать наличие гидравлического насоса.
Насос электро-гидроусилителя руля (насос ЭГУР) — это высокотехнологический механизм для нагнетания и обеспечения циркуляции рабочей жидкости (специального масла) в системе ЭГУР, который приводится в действие электродвигателем. Это сложный механизм, требующий к себе бережного отношения. Соблюдая условия правильной эксплуатации, срок его службы может длиться больше 10 лет.
Электрогидроусилитель руля принцип работы
Рабочая жидкость наполняет резервуар, после переходит в насос ГУР по соединительному шлангу. При повороте руля блок управления подаёт питание на электродвигатель, который включается и начинает вращать вал насоса ГУРа с частотой, зависящей от скорости автомобиля и усилия приложенного к рулю. Так же питание подаётся на соответствующий электроклапан, в зависимости от направления поворота. Насос создаёт давление жидкости и передает ее через соответствующий клапан в гидроцилиндр. Гидроцилиндр энергией рабочей жидкости образует силу, пропорциональную давлению жидкости, которая движет поршнем и штоком, далее они повернут нужным образом колеса системой рычагов.
Электрогидроусилитель руля рабочие параметры насоса:
Допустимый зазор между составляющими частями — 0,005-0,001 мм. Отклонение от допустимого значения влечет за собой падение давления жидкости на холостом ходу и как следствие ощущение тугого руля и визг на поворотах.
В зависимости от автомобиля рабочее давление — 150 Бар
При эксплуатации ЭГУ руля возможны неисправности, при которых его эксплуатация невозможна. При включении зажигания блок управления производит тестирование электрической части. Если при этом обнаруживается неисправность, то происходит отключение ЭУР. При неисправности же насоса отключение не происходит, а ЭУР может работать частично, так как давление будет недостаточным.
Основные причины неработоспособности насоса:
Несвоевременная замена рабочей жидкости в системе.
Применение некачественной или жидкости, которая не подходит для данной модели автомобиля.
Попадание грязи или инородных тел (сгусток промасленной пыли, которая обычно скапливается вокруг крышки горловины масляного резервуара, бывает частой причиной выхода насоса из строя).
Отсутствие герметичности и как следствие вытекание рабочей жидкости. После чего система завоздушивается и выходит из строя.
Масляное голодание из-за перегиба масляных магистралей.
Значительный перегрев системы, или систематический незначительный.
Ошибки во время монтажа, некачественная сборка.
Во время эксплуатации детали насоса ГУР по мере изнашивания насыщают рабочую жидкость системы металлической пылью или даже мелкими металлическими частицами. Когда приходит время заменить старый насос ГУР на новый, вся система гидроусилителя руля должна быть тщательно промыта, также подлежат замене элементы, в которых скопились продукты износа. Проигнорировав это указание, вы рискуете тем, что новый насос в кратчайшие сроки будет выведен из строя.
Что лучше — ГУР, ЭУР или ЭГУР? — журнал За рулем
Казалось бы, усилители рулевого управления делятся лишь на гидравлические и электрические. Однако у этого принципиального деления есть свои подвиды. Причем все они имеют эксплуатационные особенности и дарят различные ощущения при езде.
Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.
Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.
рулевое управление
При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.При выборе типа усилителя рулевого управления лучше ориентироваться именно на ездовые ощущения. Гидравлические и электрические системы имеют серьезные конструктивные отличия и свои слабые и сильные стороны.
Материалы по теме
Эталонная система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт — шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.
Увы, с массовым приходом привычных рулевых реек внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электрических усилителей (электродвигателей) добавились еще и паразитные моменты инерции. С тех пор инженеры с переменным успехом пытаются привить современным механизмам ту эталонную информативность, присущую легковым рулевым редукторам.
Классический гидравлический усилитель руля (ГУР)
Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал — рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.
Классический ГУР
Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.Классический ГУР по-прежнему устанавливают на многие машины. Кроме наличия расширительного бачка под капотом его сразу выдает внешний вид рейки с гидравлическими контурами.
Материалы по теме
Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.
При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленятся правильно установить пыльники, применяя вместо штатных металлических хомутов обычные пластиковые стяжки. В результате в рейку попадает влага, вызывая коррозию. В запущенных случаях ремонт будет уже невозможен и узел придется менять с сборе. Об этом мы подробно писали в материале про основные неисправности и ремонт рулевых реек. В целом, на сегодняшний день классический ГУР доставляет меньше всего хлопот и требует вменяемых затрат при ремонте по сравнению с остальными вариациями усилителей.
ЭГУР — электрогидравлический усилитель
ЭГУР — это лишь вариация схемы классического гидроусилителя с теми же самыми ощущениями при езде и проблемами в целом. Разница лишь в том, что вместо механического насоса применен электрический. В остальном это та же гидравлическая рейка и контуры. Однако при попытке копнуть глубже всплывает масса скрытых отличий, хороших и не очень.
ЭГУР
ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.ЭГУР можно опознать по отсутствию механического насоса в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. Сегодня таким усилителем оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.
В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.
С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс — своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.
Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку
С появлением элекрических усилителей в чистом виде к потерям на трение в рулевых механизмах добавился паразитный момент инерции. Вместо гидравлики и насоса пришли электродвигатели, встроенные в саму рейку или стоящие вне ее. Благодаря их вращению в ту или иную сторону осуществляется помощь при повороте руля. Однако ротор любого электродвигателя имеет свою массу и, следовательно, момент инерции. Поэтому его невозможно мгновенно остановить и изменить направление вращения. Электронике нужно время, чтобы адаптироваться. Этот момент выражается во временном дополнительном сопротивлении на руле, когда человек резко меняет направление его вращения на ходу.
ЭУР
ЭУР с элементами усилителя, встроенными в рулевую колонку, — самая дешевая вариация. Поэтому она и нашла свое массовое применение в бюджетном сегменте автомобилей.ЭУР с элементами усилителя, встроенными в рулевую колонку, — самая дешевая вариация. Поэтому она и нашла свое массовое применение в бюджетном сегменте автомобилей.
Материалы по теме
Вдобавок большая часть схем усилителя с электромотором снабжена еще и червячным редуктором. В частности, это касается систем, где ЭУР встроен в рулевую колонку. Из-за этого дополнительно возрастают потери на трение. В результате информативность руля падает еще сильнее, чем в случае с гидроусилителем. Настроить электронику так, чтобы существенно нивелировать подобный недостаток, невозможно. Поэтому человек, пересевший с автомобиля с ГУРом за ЭУР, сразу почувствует разницу и, вероятно, будет разочарован.
В схеме с элементами усилителя в рулевой колонке мы имеем обычную механическую рейку. Простота ее конструкции гораздо предпочтительнее сложного и технологичного гидроузла. Однако и у этой медали есть обратная сторона. В случае возникновения внутренней коррозии обычная рейка будет молчать до последнего, пока валы катастрофично не сгниют и ремонтировать будет уже нечего. Гидравлический же узел очень быстро начнет течь из-за износа сальников, и восстановление будет стоить вменяемых денег.
В защиту такого типа ЭУРа можно добавить, что электронная часть в рулевой колонке отказывает крайне редко. А по ресурсу система, в целом, сопоставима с привычным гидравлическим собратом.
Электрический усилитель (ЭУР) с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку
ЭУР
ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко отличить по внешнему виду. Электромотор присоединен к ее корпусу рядом с входным валом.ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко отличить по внешнему виду. Электромотор присоединен к ее корпусу рядом с входным валом.
Этот вид открывает группу полноценных электрических реек со встроенными элементами усилителя. По сути, такой ЭУР имеет те же негативные особенности при езде, что и в предыдущем примере. Величина паразитных потерь на трение и моментов инерции схожа.
В процессе эксплуатации тяжесть неисправностей и стоимость ремонта увеличивает то, что все элементы усилителя встроены в рейку.
☰Устройство, разновидности и принцип рыботы электроусилителя руля
Поведение руля — возврат в нейтральное положение, отклик, информативность — зависит от конструкции и состояния системы рулевого управления, а также типа усилителя руля.
Сегодня популярны два типа усилителей — гидравлические и электрические, у которых примерно одинаковое количество поклонников.
Электроусилитель руля — это электромеханическая система, которая состоит из:
- электродвигателя — синхронный или асинхронный;
- программируемого блока управления (ЭБУ) — Собирает показания датчиков и рассчитывает нужное усилие;
- датчика крутящего момента — оценивает величину крутящего момента на руле. Устанавливается на концах торсиона в рулевом валу. Бывает оптический, магниторезистивный, индуктивный;
- датчика угла поворота руля;
- датчика механической передачи.
Как работает электроусилитель
Чем сильнее водитель поворачивает руль, тем больше закручивается торсион. Показатель приложенного усилия считывается датчиком крутящего момента. Одновременно датчик угла поворота руля считывает степень отклонения рулевого колеса относительно нейтрального положения, а датчик скорости передает показания о скорости автомобиля. Эти данные поступают в электронный блок управления, который рассчитывает усилие на руле и передает на электродвигатель ток нужной силы.
Например, вам нужно выехать с парковочного места. Скорость авто при этом нулевая, вы интенсивно и на большой угол поворачиваете руль — ЭБУ считывает показания датчиков и подает в электродвигатель ток большей силы, чтобы преодолеть сопротивление от дороги и помочь вам вывернуть колеса припаркованного автомобиля.
Электроусилитель руля: преимущества и недостатки
Недостатки электроусилителей обуславливаются их конструкцией и местом расположения. Электроусилитель может быть интегрирован в рулевую колонку или встроен в рулевую рейку.
Колонка с EPS — самая дешевая вариация, устанавливается на бюджетных легковых автомобилях. Основные недостатки связаны с конструкцией узла: вращающийся ротор определенной массы невозможно остановить мгновенно — появляется паразитный момент инерции. Плюс, червячная передача повышает потери на трение. В результате руль становится неинформативным, а сопротивление возрастает, и убрать эти недостатки невозможно. Поэтому водители, пересевшие с автомобилей с ГУР на авто с ЭУР в рулевой колонке, не в восторге от электроусилителя. Механическая рейка — одновременно преимущество и недостаток: с одной стороны, конструкция сухой рейки максимально простая. С другой, сухая рейка может корродировать до предела, не подавая признаков неисправностей. Ремонт рейки с ЭУР включает диагностику, устранение неисправностей в механической и/или электронной части. В некоторых случаях рационально купить рулевую рейку с EPS.
Рулевая колонка с электроусилителем
Электроусилитель, интегрированный в рейку:
- С червячным приводом. Электромотор расположен рядом с зубчатым сектором рейки и приводит в движение червячную передачу. У этих электроусилителей такие же недостатки, как и у встроенных в рулевую колонку, — потери на инерцию и трение. Так как узел интегрирован с рейкой, ремонтировать его сложно и дорого.
- С двойным (параллельным) приводом. Электромотор расположен на противоположном конце от рулевого вала. Один привод — стандартный зубчатый сектор, как в любой рейке. Во втором приводе винтом выступает резьба на штоке — вращение от электромотора передается через червячную передачу. В этом случае присутствуют удвоенные потери на трение из-за второго зубчатого сектора, поэтому ремонтировать такой ЭУР сложнее и дороже.
- Вал-муфта. Самая удачная конструкция электроусилителя. Вал рейки проходит непосредственно через электродвигатель, объединенный с рулевым механизмом. Вместо червячной передачи в приводе применяется шариковый подшипник — шарики передают вращение. Благодаря особой конструкции электродвигателя потери на трение и инерцию в таком ЭУР минимальны, а информативность и усилие на руле оптимальны.
Электроусилитель с параллельным приводом и червячной передачей
Электроусилитель с параллельным приводом вал-муфта
Несмотря на сложность узла и существующие недостатки, почти половина современных автомобилей оснащены электроусилителями.
Владельцы автомобилей с электроусилителем выделяют несколько весомых преимуществ:
- Экономия топлива. ЭУР начинает работать, только когда водитель поворачивает руль: усилие, приложенное к рулю, а также сопротивление колес при повороте закручивают торсион — это сигнал для усилителя включиться. При нейтральном положении руля электроусилитель не работает, не потребляет энергию и не крадет мощность у двигателя — это позволяет экономить до 1 л топлива на 100 км.
- Хороший отклик руля. На высоких скоростях ЭУР работает точно, на низких — плавно. Блок управления получает сведения от нескольких датчиков и рассчитывает усилие на основании этой информации.
- Возможность настроить дополнительные функции.
- Компактность.
- Простая конструкция: нет насоса, бачка, шлангов и трубок, уплотнительных элементов, которые нужно систематически менять.
- ЭУР не требует обслуживания.
Вместе с развивающимися технологиями совершенствуются и электроусилители: разработчики устраняют проблемы в программной части, ищут оптимальные конструкции, способы расположения и взаимодействия узлов рулевого управления. С другой стороны, гидроусилитель более предсказуемый и привычный для большинства водителей, да и обслуживать ГУР не так уж сложно.
Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля? — Лайфхак
- Лайфхак
- Эксплуатация
Во всех современных машинах стоит либо гидро-, либо электроусилитель рулевого управления. В чем преимущества того или другого, и какое из этих устройств более предпочтительно?
Для начала разберемся с конструктивными различиями между гидроусилителем (ГУР) и электроусилителем (ЭУР) рулевого управления. Гидроусилитель действует благодаря специальному насосу (с приводом от двигателя) поддерживающему в его системе рабочее давление. Как только вы начинаете поворачивать руль в ту или иную сторону, специальной конструкции гидропривод начинает подталкивать рулевой вал в ту же сторону. Крутит в другую — гидравлика давит уже в противоположном направлении.
Когда рулевое колесо «стоит на нуле» — никто никуда не давит. Электроусилитель, по сути, состоит из специального электромотора, установленного на рулевом валу да электроники, управляющей им. В зависимости от сигналов от датчика, следящего за малейшим отклонением баранки от «нулевого» положения, электромотор получает команду проворачивать руль в ту или другую сторону. С точки зрения автопроизводителя, ГУР — более мощное устройство. В отличии от ЭУР, его можно устанавливать на мощные внедорожники и грузовики.
Электроусилитель более компактен, легок и экономичен, нежели ГУР. Зато гидроусилитель руля дешевле в производстве, нежели ЭУР. У электроусилителя по определению нет «гидравлических» заморочек вроде протечек жидкости из негерметичных шлангов и соединений, загрязнения фильтра и прочего. Однако в случае поломки ремонт или замена электроусилителя обойдется дороже.
Для водителя разница между ГУР и ЭУР проявится, в первую очередь, в том, что электрическая система будет чуть более отзывчива на действия водителя. Только с электроусилителем автопроизводитель может организовать для водителя возможность регулировать «отзывчивость руля» по его вкусу. Кроме того, на беспилотных авто используют исключительно ЭУР. Зато ГУР обеспечивает водителю более «натуральную» обратную связь от колес, позволяя чувствовать пределы возможностей машины. Кроме того, ГУР не чувствителен к удары и вибрациям от плохой дороги. ЭУР в жестких условиях эксплуатации может выйти из строя.
56429
56429
5 сентября 2017
429745
Как работает и что такое электрогидроусилитель руля?
На смену гидроусилителям управления руля пришли более экономичные электрогидравлические усилители рулевого колеса. Их еще называют гибридными.В работе электрогидравлического усилителя рулевого колеса используется такая же гидравлическая технология как и стандартном гидроусилителе, но давление обеспечивается не ременным приводом, а электродвигателем.
Электрогидроусилитель — это гидравлическая система включающая в себя следующие элементы.
Шестеренный насос, работающий от электродвигателя. Для его работы зажигание должно быть включено, а двигатель работал.
Распределитель управляет потоком жидкости в нужную полость цилиндра или на слив в бачок. Масло в распределителе должно быть чистым, этот узел очень чутко реагирует на загрязнение масла.
Гидроцилиндр распределяет силу давления в штоке и поршне, который посредством системы рычагов разворачивает колеса. Встраивается в рулевой механизм или размещается между кузовом и деталями рулевого привода.
Специальное масло, передающее усилие насоса гидроцилиндру. Находится в бачке с фильтром и щупом для проверки уровня.
Высоконапорные шланги позволяющие циркулировать маслу по гидравлической системе.
Работа электогидравлического усилителя на прямую зависит от скорости машины и скорости поворота руля. Датчики скорости поворота руля сообщают сигналы на блок управления усилителя, который определяет частоту вращения электромотора шестеренного насоса, а значит его производительность.
Устройство защиты исключает повторное включение гидроусилителя при неисправной системе. Блокировку можно снять выключив зажигание и повторно включив его. Делать это надо с интервалом в пятнадцать минут. Если, после этого блокировка не была снята, то возможно не исправна бортовая сеть. Можно попробовать произвести ремонт, если это не возможно, то стоит приобрести новый насос, он изготавливается в виде единого блока.
Электрогидроусилитель рулевого колеса, за счет применения электродвигателя, позволяет экономить топливо автомобиля. На автомобилях с установленными гидроусилителями рулевого колеса устанавливаются три варианта работы рулевого колеса: спортивный, комфортный и обычный. Выбрав один из них, водитель будет чувствовать себя на дороге уверенным и сможет в полной мере насладиться процессом вождения автомобиля.
преимущества и недостатки усилителей рулевого управления
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.
Электрогидравлический усилитель руляУсилитель усилителю – рознь
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 ГУРС 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?
Устройство ГУРГидроусилитель руля представляет собой систему из соединительных трубопроводов низкого и высокого давления, в которых циркулирует специальная жидкость, нагнетаемая в систему при помощи насоса. Жидкость ГУР 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.
ЭУР
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.
Устройство ЭУРТам 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.
Что лучше: ГУР или ЭУР?
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 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 жидкость, следить за уровнем масла в системе, проверять состояние приводов, целостность шлангов и насоса усилителя.
Бачок ГУРВ-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.
Насос ГУР Ford Focus 2В-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.
ЭУР Лада ПриораК 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 — Drive2В-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.
С уважением, Александр Гилев.
Действительно ли гидроусилитель рулевого управления лучше электрического?
Steer-by-WireSteer-by-Wire — это новейшая форма рулевого управления, которая чаще всего ассоциируется с электромобилями будущего. В этом случае рулевое колесо фактически не связано с колесами, в отличие от электрической и гидравлической систем. Вместо этого рулевое колесо и колеса связываются друг с другом через бортовой ЭБУ автомобиля и через набор проводов.
Положительным моментом является меньшее количество механических деталей, которые могут выйти из строя.Обратной стороной является отсутствие систем резервного копирования на случай, если что-то пойдет не так. И из-за этого недостатка ни одна машина в продаже сегодня не оснащена полностью управляемой по проводам системой — прямое адаптивное рулевое управление Infiniti — это частично управляемая система.
Рулевое управление задними колесамиРулевое управление задними колесами — это тип системы рулевого управления, подключенной к системе рулевого управления с гидравлическим или электрическим усилителем, которая приводит в действие не только передние колеса, но и задние колеса. Эти системы не регулируют угол атаки так сильно, как ваши передние колеса, вместо этого работают только с несколькими градусами изменения.Nissan GT-R поколения R32 (названный Super HICAS для «Активно управляемое рулевое управление с высокой пропускной способностью»), а также все последующие GT-R, старый Honda Prelude, большинство новых Porsche 911 и даже Bentley Flying Spur, все функция управления задними колесами.
Что такое чувство руля?
Большинству потребителей наплевать на рулевое управление, ощущение дороги и ваших шин. Все, что их волнует, — это то, что это работает, когда приходит время уклоняться от препятствия или переключаться на полосу движения.
А вот энтузиастам больше всего известно о чувстве рулевого управления. Они жаждут понять точку скольжения на каждом повороте, вес автомобиля, наклоняющегося в поворот, момент, когда их шины теряют сцепление с дорогой, изгиб вершины дороги или его незначительные недостатки. Он соединяет их с дорогой, автомобилем и актом движения .
Вместо того, чтобы чувствовать рулевое колесо, как у человека в надувной трубе, беззаботно махающего по кругу.
Так что лучше, электрическое или гидравлическое?
Ах, этот вопрос у всех на уме.К сожалению, ответ уже не так однозначен, как раньше. По крайней мере, в смысле ощущения руля.
Если бы вы спросили меня 10 лет назад, ответ был явно гидравлическим. Системы умело передавали дорогу, ее недостатки, неровности и то, что делают шины. Было ощущение связи, которому не было равных среди его собратьев с электроусилителем руля, учитывая, что EPAS в то время находился в зачаточном состоянии и был … бессмысленным.
Но времена изменились, и электроусилитель рулевого управления догоняет своего родного брата, работающего на жидкостях.Такие автомобили, как полностью электрический Taycan от Porsche, обеспечивают высочайшую точность и передают те же характеристики, о которых говорилось выше, почти так же, как и его предшественники с гидравлическим приводом. Как и почтенный Miata, который отказался от гидроусилителя рулевого управления в пользу EPAS для поколения ND.
Они еще совершенны? Нет, но инженеры очень близки. Я говорю о том, что эти пуристы с гидравлическим приводом быстро превращаются в динозавров, уступая место дедушке Симпсону, который кричит на облако, чтобы он слез с лужайки.
Часто задаваемые вопросы о гидроусилителе руля
У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!
В: Опасно ли ехать без гидроусилителя руля?A: Давайте спросим Alfa Romeo 4C. Альфа?
Альфа. ЭТО ОТЛИЧНО!
A: Ну вот и ответ.
В: Что только что произошло?A: Вы спросили Alfa Romeo, автомобиль, который идет с завода без гидроусилителя руля, опасно ли ездить без гидроусилителя руля.Пожалуйста.
Q: Уххх… Хорошо, тогда какие признаки плохого усилителя руля?A: Вы можете услышать стоны, жужжание, визг, на самом деле все, что звучит необычно, будет хорошим индикатором того, что что-то не так. Кроме того, если рулевое управление с гидроусилителем внезапно станет затруднительным, оно может сломаться.
В: Могу ли я водить машину без жидкости для гидроусилителя руля?A: Можно, как показывает «Альфа», но ехать и поворачивать будет сложно.Вы также можете повредить цилиндр гидроусилителя рулевого управления и насос. Особенно, если вы управляете чем-то большим, например F-250 или Suburban.
Видео
Узнайте больше о том, как управление автомобилем работает, с помощью этого видео от Engineering Explained.
Электрическое и гидравлическое рулевое управление: комплексное сравнительное испытание — функция
ТРЕВИС РЭТБОУН, РОЙ РИТЧИ
ТРЕВИС РЭТБОУН, РОЙ РИТЧИ
Technology — непостоянный друг: одной рукой подталкивает нас вперед, а другой взимает непомерные сборы.Современные двигатели, которые поражают нас своей мощностью и эффективностью, отделяются от механических коробок передач, которые помогают им петь. Прочные конструкции тела защищают нас от опасности при столкновении, но они настолько тяжелы и их трудно увидеть, что мы с большей вероятностью столкнемся с опасностями, которых легко избежать с помощью действительно мощных автомобилей. Электронные средства стабилизации и тяги прекрасны, за исключением случаев, когда их невозможно отключить.
Рулевое управление с электроусилителем (EPS) — это новейшая технология, которую мы несем. Замена гидроусилителя на электродвигатель с компьютерным управлением казалась разумной идеей, когда она впервые появилась.Когда-нибудь управление каждой машиной будет проводным; сегодняшняя прибыль на акцию выглядит как шаг в этом направлении. Но за последнее десятилетие вождения автомобилей, оснащенных EPS, мы обнаружили, что они не чувствительны, плохо настроены, а иногда просто странны по сравнению с установками с гидроусилителем, разработанными более чем за полвека.
Это важно, потому что рулевое управление является основным средством связи водителя с автомобилем; искажение в канале наведения затрудняет понимание любого другого восприятия.
Гидравлический усилитель руля
ТРЕВИС РЭТБОУН, РОЙ РИТЧИ
Внутренняя полость рулевого механизма разделена на две камеры герметичным поршнем, прикрепленным к рейке. Применение гидравлической жидкости под давлением к одной стороне поршня, позволяя жидкости возвращаться с другой стороны в резервуар, обеспечивает поддержку рулевого управления. Клапан, прикрепленный к валу шестерни, регулирует поток гидравлической жидкости.
- Гидравлический регулирующий клапан
- Ведущая шестерня
- Гидравлические линии давления / возврата
- Гидравлический поршень
- Корпус стойки
Электроусилитель рулевого управления
ТРЕВИС РЭТБОУН, РОЙ РИТЧИ
Чтобы обеспечить поддержку рулевого управления, электродвигатель, установленный сбоку от корпуса стойки, приводит в действие шариковинтовую передачу через зубчатый резиновый ремень.Винт входит в спиральный разрез на внешней стороне рулевой рейки. Датчик крутящего момента, прикрепленный к валу шестерни, сигнализирует управляющему компьютеру, когда необходимо оказать помощь.- Вал шестерни
- Датчик крутящего момента рулевого управления
- Корпус зубчатой рейки
- Электродвигатель
- Шарико-винтовой механизм
- Рулевой механизм
- Приводной ремень
Производители агрессивно переходят на двигатель EPS управляемый гидравлический насос увеличивает расход бензина примерно на 1 милю на галлон.Однако до того, как гидроусилитель руля (HPS) пойдет по пути багги, мы хотели понять различия, поэтому составили этот тест. BMW предлагает оба типа помощи на моделях 5-й серии с полным приводом. (HPS выживает здесь, потому что немного более крупный блок EPS подходит только для модели с четырьмя цилиндрами.) BMW 528i xDrive за 61 125 долларов служил нашей лабораторной крысой EPS, в то время как его родной брат 535i xDrive (69 695 долларов США) встал на защиту HPS. Помимо типа помощи при рулевом управлении, заметными отличиями являются шесть цилиндров в 535i xDrive по сравнению с четырьмя в 528i xDrive, на 143 фунта больше веса на более дорогой передней оси BMW и 19-дюймовые шины 40-й серии (535i) по сравнению с 18-дюймовыми. дюймовая резина 45-й серии на 528i.Базовая конструкция всесезонной шины Run-Flat и ширина профиля 245 мм являются общими для обоих.
Мы разделили наш тест на два сегмента — практическую, чисто субъективную оценку вождения, за которой следуют инструментальные тесты на полигоне. На первом этапе руководящий комитет из 11 редакторов с многолетним опытом совместной работы провел BMW — не зная, какой тип усилителя рулевого управления был задействован — по нашему любимому испытательному кругу на юго-востоке Мичигана: 13,8 миль по холмам и впадинам, широким левым поворотам, и с уменьшающимся радиусом прав; по сути, наша собственная североамериканская Нордшляйфе.Каждый водитель заполнил по одному бюллетеню из 10 пунктов на каждую машину. Затем два BMW были переданы коллегам из Cayman Dynamics, где инженеры установили ряд датчиков и записали для анализа результаты различных тестов на реакцию рулевого управления.
Некоторые из наших результатов были предсказуемы; некоторые нас удивили. Первое открытие заключалось в том, что ни один из BMW не превосходит по ощущениям рулевого управления и обратной связи, наблюдение согласуется с посредственными отзывами, которые мы давали каждой 5-й серии, включая M5, с тех пор, как появился дизайн шестого поколения три года назад.
После долгих лет скандала с EPS, шокирующим открытием стало то, что редакция C / D предпочла электрическую систему BMW ее гидравлической системе. Общее количество голосов в семи из десяти рейтинговых категорий повысило EPS на два-восемь баллов каждая. Гидравлическая система показала лучшие результаты только в трех категориях с обратной связью, где она выиграла в сравнении с центральным положением на четыре балла и сравнялась с EPS в наших оценках производительности в середине маневра и на поворотах.
Нажмите, чтобы загрузить полные данные о производительности и спецификациях
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Электрогидравлическое рулевое управление | Генерал Рикамби
Что именно мы имеем в виду, когда говорим об электрическом рулевом управлении с гидроусилителем ?
Предполагается, что гидравлическое рулевое управление является синонимом сухого рулевого управления , поэтому эти два термина обозначают один и тот же автомобильный компонент.
Электрогидравлическое рулевое управление — это рулевое управление с усилителем типа , предназначенное для облегчения управления транспортным средством.Его преимущества бесчисленны, но, несомненно, к основным из них можно отнести:
- Повышенный комфорт для водителя
- Пониженная реакция на рулевое управление даже на пересеченной местности
- Уменьшенное усилие для маневра
На практике электрогидравлическое рулевое управление представляет собой систему вспомогательной системы рулевого управления , которая использует мощность, генерируемую электродвигателем, а не гидравлическим насосом, приводимым в действие двигателем (в этом случае можно было бы говорить о гидравлическое рулевое управление).
Еще одно качество, которое отличает электрогидравлическое рулевое управление , — это его способность гарантировать значительную экономию энергии . К этому следует добавить снижение шума среды и значительное увеличение надежности оборудования.
Электрогидравлическое рулевое управление , таким образом, можно рассматривать как автомобильный компонент, который сочетает в себе высокие характеристики с более заметным бережным отношением к окружающей среде , в настоящее время фундаментальный подход, который медленно, но неумолимо захватывает весь автомобильный сектор, все более ориентированный на в сторону менее инвазивных на экологическом уровне и более экологичного .
Электрогидравлическое рулевое управление обычно состоит из масляного бака, шестеренчатого насоса с рабочим давлением 70 бар и приводится в действие двигателем, распределителя с четырьмя световыми лампами, устройства управления распределителем, расположенного в рулевой колонке, и рабочего цилиндра. Внутри него помещен плунжер, разделяющий цилиндр на две разные камеры.
В электрогидравлическом рулевом управлении реакция рулевого управления напрямую связана со скоростью транспортного средства : чем больше она увеличивается, тем меньше порабощение и усилие рулевого управления становится более очевидным.Именно благодаря этому, казалось бы, простому механизму мы достигаем большей точности и безопасности с точки зрения управления .
Электрогидравлическое рулевое управление: зачем обращаться в General Ricambi
General Ricambi вот уже более 30 лет является ведущей национальной и международной компанией по производству запасных частей для автомобилей и легких коммерческих автомобилей, принадлежащих всем основным итальянским и зарубежным автомобильным компаниям.
Свяжитесь с General Ricambi, если у вас возникнут какие-либо сомнения или потребности, касающиеся электрогидравлического рулевого управления , его работы и производства, что означает выбор партнерства с компанией, которая всегда была в состоянии сочетать превосходное качество производства , типичное для Made in Italy , с диапазоном услуги с высокой добавленной стоимостью .
General Ricambi ежегодно производит в среднем 70 000 электрических гидравлических рулевых устройств полностью итальянского производства. Основная деятельность компании настолько сосредоточена на производстве электро-гидравлического рулевого управления, а также на производстве ряда высококачественных автозапчастей, что General Ricambi недавно инвестировала свои ресурсы в подготовку лаборатории, полностью посвященной запасным частям для . стенды для регенерации и испытаний нового поколения, чтобы гарантировать каждому клиенту максимальную производительность и отличное качество изготовления продукции.
Наконец, особого упоминания заслуживает эксклюзивная услуга «Готовность к складированию» , которая позволяет компании доставлять запасные части за два рабочих дня.
Выберите General Ricambi , потому что на протяжении десятилетий компания была признана лидером в производстве не только электро-гидравлического рулевого управления, но и полуосей, гомокинетических шарниров, ручного рулевого управления, гидравлического рулевого управления, тормозных суппортов, EPS и гидравлических насосов. идеально подходит для любого типа автомобилей, как европейских, так и азиатских.
Силовые насосы | GENERAL RICAMBI
Силовые насосы | ОБЩИЙ РИКАМБИПохоже, у вас отключен Javascript. Этому веб-сайту для правильной работы необходим javascript!
Насосы электроусилителя руля
Насос рулевого управления с электроусилителем или EHPS (Электрогидравлический усилитель рулевого управления) — это эволюция обычного насоса рулевого управления с гидроусилителем.
В системах EHPS рабочее давление больше не создается ремнем, соединенным с двигателем, как в традиционных системах рулевого управления с усилителем, а создается электрическим двигателем, который обеспечивает точный уровень мощности, необходимой для рулевого управления.
Насос рулевого управления с электроусилителем обеспечивает максимальную мощность, когда автомобиль неподвижен, например, во время парковки, и снижает выходную мощность на повышенной скорости, делая рулевое управление более стабильным.
Электрический насос с гидроприводом управляет масляно-гидравлическим механизмом, предназначенным для облегчения управления водителем транспортного средства.Функция насоса электрического гидропривода с теоретической точки зрения довольно проста и невероятно эффективна: когда водитель поворачивает рулевое колесо влево или вправо, насос электрического гидропривода , который подключается к коленчатый вал прикладывает гидравлическое давление к рулевому управлению, которое усиливает «механическое» усилие рулевого управления, выполняемое водителем.
В состав насоса с электрическим гидроприводом входит бесконечный винт внутри колонки, так называемый шаровой шарнир , винт и общий распределитель, расположенный внутри рулевой коробки.Таким образом, масло течет к цилиндру оператора, который по определенным трубкам определяет воздействие на передние колеса.
Электрический насос с гидроприводом позволяет управлять крупногабаритными транспортными средствами без особых усилий водителя на рулевом колесе.
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить максимальное удобство использования нашего веб-сайта. Если вы продолжите использовать этот сайт, мы будем считать, что он вам нравится.ПринятьПодробнееЭлектрогидравлический усилитель рулевого управления используется для автомобилей большой грузоподъемности
Экономия энергии является одной из наиболее важных проблем при разработке новых транспортных средств, особенно систем рулевого управления с гидроусилителем, поскольку более 70% топлива потребляется обычным гидроусилителем рулевого управления (HPS) системы не нужны, и их можно избежать. Следовательно, применение более совершенных систем рулевого управления с усилителем, таких как рулевое управление с электроусилителем (EPS) и EHPS, может сэкономить много энергии. Новые типы систем рулевого управления с гидроусилителем особенно необходимы для грузовых автомобилей, поскольку все еще преимущественно используются традиционные системы HPS.
Системы EHPS широко используются в легковых автомобилях с 1980-х годов, и их способность к энергосбережению признана во всем мире. Поэтому многие компании пытались разработать аналогичную систему EHPS для большегрузных коммерческих автомобилей.
Компания TRW Automotive приложила значительные усилия для улучшения максимальной мощности нынешней системы EHPS, чтобы ее можно было использовать на транспортных средствах с более высокими нагрузками на рулевое управление. Демонстрационный автомобиль полной массой 3,5 т (3,2 т) и массой 15.Нагрузка на стойку 3 кН (3440 фунтов силы), оснащенная продуктом EHPS от TRW, позволила достичь экономии топлива 0,2 л / 100 км по сравнению с традиционной системой HPS. Кроме того, полностью разработанный коммерческий продукт TRW был запущен несколько лет назад для транспортных средств, максимальная нагрузка на стойку которых составляла не более 18 кН (4050 фунтов силы). Кроме того, компания провела испытания системы на грузовике средней грузоподъемности 10,6 т (9,6 т), но подача масла значительно уменьшилась, когда давление было выше 8 МПа (1160 фунтов на кв. Дюйм), поскольку выходная мощность электродвигателя была ограничена. и максимальный ток был более 130 А.
Было предложено или исследуется множество других стратегий повышения топливной экономичности систем рулевого управления с гидроусилителем. Например, система рулевого управления с гидроусилителем, предложенная Tata Motors, добавила магнитную муфту между двигателем и насосом рулевого управления, чтобы насос рулевого управления мог работать по требованию, что снижает потребление энергии. Эта простая стратегия также может быть подходящей для автомобилей большой грузоподъемности.
Системы EHPS обладают такими преимуществами, как возможность программирования характеристик давления и расхода, экономия энергии и отличное чувство рулевого управления; однако системы EHPS для большегрузных транспортных средств по-прежнему сталкиваются с серьезными проблемами, особенно с ограничениями электрической мощности электрических систем на 24 В.В качестве решения этой проблемы исследователи из Университета Цинхуа предлагают новый тип системы EHPS с целью снижения энергопотребления электродвигателя при одновременном обеспечении достаточной мощности. Мотор активируется только по запросу, что также помогает улучшить экономию топлива.
Основные части и принципы системы
Наиболее заметными особенностями новой системы являются пропорциональный электромагнитный клапан и аккумулятор. Они отличаются от традиционной системы EHPS с закрытым по центру рулевым клапаном, в которую также обычно включен небольшой аккумулятор для компенсации нехватки масла, вызванной бездействием двигателя, до обнаружения сигнала рулевого управления.
Аккумулятор газовой оболочки в предлагаемой системе является основным ресурсом гидравлического потока. Его номинальный объем — около 4 л — и давление масла контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Бесщеточный двигатель постоянного тока мощностью 500 Вт с постоянным магнитом приводит в действие шестеренчатый насос для зарядки аккумулятора до тех пор, пока давление масла не достигнет порога остановки двигателя; тогда двигатель может перейти в неактивное состояние. Обратный клапан используется для предотвращения обратного потока. Выход гидроаккумулятора соединен с пропорциональным электромагнитным клапаном, который оснащен компенсатором давления, который поддерживает стабильный расход, в то время как разница давлений между выходом и входом изменяется.
Датчик угла поворота и крутящего момента установлен между рулевым колесом и рулевым механизмом с гидроусилителем. ЭБУ регулирует открытие электромагнитного клапана в соответствии с крутящим моментом рулевого управления, углом поворота и скоростью автомобиля. Таким образом, усилитель мощности чувствителен к скорости и имеет широкие возможности регулировки. Когда масло вытекает из гидроаккумулятора во время рулевого управления, давление масла падает, и двигатель запускается, как только давление падает ниже порога включения двигателя.
В этом исследовании использовалась модель транспортного средства с 8 степенями свободы (DOF), включая продольное движение, поперечное движение, рыскание, качение четырех колес и рулевое управление передними колесами.На основе тяжелого грузовика J6 от FAW Jiefang Automotive модель с 8 степенями свободы была построена в Matlab от MathWorks, а соответствующая шина 9.00R20 была построена на основе данных испытаний с использованием компании Magic Formula.
Результаты моделирования, прототип и испытание статического рулевого управления
Для исследования производительности новой системы было проведено 5-минутное моделирование. От 0 до 200 секунд автомобиль двигался на относительно низкой скорости, 18 км / ч (11 миль в час). Затем он был ускорен примерно до 76 км / ч (47 миль в час), что является относительно высокой скоростью.
При моделировании средняя потребляемая мощность составила около 350 Вт для большегрузного грузовика 4×2 с фронтальной нагрузкой примерно 2,7 тонны (2,5 т), проехавшего в течение 5 минут, в течение которого время без рулевого управления составляло примерно 70% от времени. общее время. Потребляемая мощность на высокой скорости намного меньше 350 Вт. Система может нормально работать в этом сценарии; Таким образом, очевидно, что предлагаемая система EHPS эффективно работает в определенных ситуациях.
Однако рабочая нагрузка на систему рулевого управления с гидроусилителем в этой модели все еще была относительно небольшой.В некоторых критических ситуациях, например, при парковке и движении по извилистой дороге, рулевое управление длится дольше, а угол поворота больше. Следовательно, номинальный объем аккумулятора все еще должен быть выбран, и стратегия разрядки / зарядки аккумулятора должна быть разработана более комплексно, чтобы предотвратить возникновение нехватки масла в аккумуляторе. В противном случае, когда масло в гидроаккумуляторе израсходовано, может возникнуть недостаток мощности, что приведет к серьезной неисправности и создаст риск аварии.
Был построен прототип новой системы EHPS и построен стенд для испытаний на статическое рулевое управление для проверки осуществимости. Некоторые ключевые параметры для системы EHPS и испытательного стенда показаны в таблице выше (щелкните стрелку рядом с изображением, чтобы просмотреть). Передняя ось грузовика была поставлена на стальную панель, задняя часть которой шарнирно закреплена на неподвижной опоре, а гидроцилиндр был оборудован для создания вертикальной передней нагрузки на ось.
Чтобы проверить осуществимость предлагаемой системы EHPS, на испытательном стенде были проведены статические испытания на поворотную стреловидность при вертикальной передней нагрузке 2.7 тонн. Параметры испытаний включали угол поворота рулевого колеса, крутящий момент рулевого управления, давление в гидроаккумуляторе и давление на выходе электромагнитного клапана.
При статическом тесте с крутым поворотом давление масла P accu медленно падало до тех пор, пока гидроаккумулятор не был почти пуст. Давление на выходе электромагнитного клапана P dfsv со временем увеличивалось в соответствии с крутящим моментом, прилагаемым к рулевому колесу, T sw . Крутящий момент рулевого управления во время рулевого управления поддерживался около 5 Н · м, а угол поворота рулевого колеса θ sw плавно изменялся из стороны в сторону от второй 2 до второй 14 в испытании.Выполнимость системы EHPS была предварительно проверена.
После секунды 14 масло в гидроаккумуляторе полностью вылилось, поэтому крутящий момент рулевого управления увеличился, а скорость вращения рулевого колеса снизилась, поскольку двигатель и шестеренчатый насос были недостаточно мощными, чтобы обеспечить достаточную вспомогательную силу непосредственно под статическим электричеством. условия рулевого управления. Также было обнаружено, что использование аккумулятора для хранения гидравлической энергии с целью увеличения переходной мощности является ключевой особенностью предлагаемой системы EHPS.
В будущей работе вся система EHPS должна быть интегрирована в реальный грузовой автомобиль большой грузоподъемности, и необходимо провести больше дорожных испытаний при различных скоростях транспортного средства и вертикальных нагрузках.
Эта статья основана на техническом документе SAE International 2015-01-1502, подготовленном Лянъяо Ю, Вэньвэй Сюань, Лянсю Ма, Цзянь Сун, Сяньминь Чжу и Шуай Ченг из Университета Цинхуа.
Продолжить чтение »Почему разные ощущения в рулевом управлении с гидроусилителем и электроусилителем
Споры между достоинствами рулевого управления с гидроусилителем и электроусилителем будут продолжаться долгие годы.Использование электрического усилителя в спортивном автомобиле — неплохая вещь, если он хорошо настроен, но нет никаких сомнений в том, что гидравлический усилитель ощущается по-другому. Естественно, этому есть очень простое научное объяснение.
Инженерные объяснения Джейсон Фенске обсудил разницу с инженером McLaren. McLaren довольно необычен среди автопроизводителей своей приверженностью к гидроусилителю рулевого управления, и это потому, что он обнаруживает, что современные электрические вспомогательные системы, большая часть вибраций, которые дорога передает на шины и отфильтровывается по пути к рулевому колесу. .
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) очень проста. По сути, у вас есть электродвигатель, который прикладывает крутящий момент к стойке, обеспечивая помощь водителю. Конечно, программирование такой системы очень сложно, но принцип работы понятен. В системе электрического рулевого управления также требуется меньше оборудования, и, поскольку оно приводится в действие электрической системой автомобиля, оно не расходуется на двигатель.А с EPAS у вас могут быть функции помощи водителю, такие как центрирование полосы движения.
McLaren обнаружила, что электродвигатель из-за своего веса и инерции, по сути, действует как массовый демпфер в системе, отнимая у водителя информацию, поступающую по дороге. Система рулевого управления с гидроусилителем имеет поршень, заполненный гидравлической жидкостью с обеих сторон, и когда колесо поворачивается в одном направлении, жидкость вытесняется, и усилие рулевого управления уменьшается. Инженер, с которым разговаривал Фенске, сказал, что поршень может быстро двигаться вперед и назад, поскольку у гидравлической жидкости меньше инерции, чем у электродвигателя.Таким образом, McLaren может передавать больше в руки водителя, потому что в системе меньше высокочастотного демпфирования.
Однако не поддавайтесь соблазну думать, что система McLaren — это полностью старая школа. В традиционной системе рулевого управления с гидроусилителем используется насос с приводом от двигателя для гидравлической жидкости; McLaren использует так называемую электрогидравлическую установку, в которой для привода насоса используется электродвигатель. Это в некотором роде лучшее из обоих миров, так как нет сопротивления двигателю и нет необходимости прокладывать гидравлические линии от передней части к задней части автомобиля.Электрогидравлический усилитель руля не позволяет использовать функции помощи водителю, которые есть в чисто электрической системе, но для McLaren это не так уж важно.
Фенске признает, что большинство автомобилей не выиграют от гидравлического, а не электрического рулевого управления. В роскошном автомобиле вы, вероятно, не хотите, чтобы колесо постоянно выскакивало, но в McLaren вы хотите. И если вам посчастливится когда-либо водить McLaren, вы сразу поймете, почему он застрял, с помощью гидроусилителя.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Работа с гидравлическим, электрическим и электрогидравлическим усилителем рулевого управления!
Мы вернулись с еще одной темой из автомобильной инженерии. Всегда полезно знать о своем автомобиле. Люди все больше и больше интересуются информацией о своих автомобилях. В результате мы предлагаем вам несколько общих, но технических тем, связанных с вашим автомобилем, на простом для понимания языке, чтобы вам не надоедали просто случайные технические термины.Прежде чем мы углубимся в сегодняшнюю тему, обязательно загляните в автомобильный блог Индии, где вы найдете все последние события из мира автомобильной промышленности, и раздел автомобильных технологий, чтобы прочитать увлекательные технологии, связанные с автомобилями, на простом языке.
Также прочтите: Все, что вам нужно знать о AWD и 4WD — Что такое дифференциал?
Рулевой механизм — принцип и работа
Рулевое управление — одна из важнейших частей транспортного средства, без которой не может существовать ни один автомобиль.Благодаря способности колес поворачиваться в соответствии с действиями водителя движение транспортного средства вообще возможно. Кроме того, для преодоления поворотов и изменения направления движения на автомобиле в распоряжении водителя есть рулевое управление. Таким образом, поворачивать машину можно только в том случае, если колеса поворачиваются под действием рулевого управления. Компоненты любой системы рулевого управления обычно включают в себя узел зубчатой рейки и шестерни, вал рулевого управления, шарнирный подшипник, рулевые тяги. Работа всех этих компонентов будет объяснена в следующем абзаце.Итак, что именно происходит, когда вы поворачиваете руль?
Также прочтите: Как работают ABS, EBD, Brake Assist, Hill-Hold Assist и Traction Control?
Итак, рулевое колесо соединено с рулевой колонкой, которая удерживает рулевой вал внутри. Этот вал соединен с ведущей шестерней на конце с помощью шарнирного подшипника, который помогает передавать движение рулевого колеса на ведущую шестерню. Шестерня соединена с рейкой и образует узел зубчатой рейки и шестерни.Рейка — это шестерня, которая имеет только поступательное движение и может двигаться только вбок. Концы стойки соединены с тягами, которые, в свою очередь, соединены со ступицей колеса. Это то, что на самом деле перемещает шины или колеса в любом заданном направлении. Итак, это общий процесс, который преобразует ручные усилия водителя в колеса.
Читайте также: Распределительные валы и клапаны — работа и классификация!
Гидравлический усилитель рулевого управления
С давних времен наблюдалось, что перемещение тяжелых транспортных средств исключительно с помощью человеческих усилий было слишком большим усилием для водителя.Следовательно, требовалась какая-то помощь. Как и во всех других автомобильных технологиях, некоторые компоненты были разработаны для облегчения управления автомобилем и уменьшения человеческих усилий. Первым таким решением было включение гидравлической системы в механизм рулевого управления таким образом, чтобы усилие рулевого управления водителя могло быть значительно уменьшено. Это привело к созданию гидравлического узла, который включал в себя гидравлический насос, резервуар, гидравлические трубопроводы, гидравлическую рабочую жидкость, цилиндр двустороннего действия и поворотный клапан, и это лишь некоторые из них.Это были основные компоненты этой гидравлической системы. Гидравлический насос соединялся с двигателем автомобиля с помощью ремней.
Также прочтите: Что такое EGR (рециркуляция выхлопных газов) — работа, принцип и преимущества!
Когда водитель поворачивает рулевое колесо влево или вправо, гидравлическая система активируется, открывая поворотный клапан и позволяя жидкости войти в цилиндр. Цилиндр будет двигаться в желаемом направлении и, в свою очередь, заставит также двигаться стойку.Это означает, что усилие, требуемое водителем, было значительно уменьшено, поскольку гидравлическое усилие дополняло его. Это снизило нагрузку на водителя, и процесс управления стал проще для водителей, даже когда они управляли тяжелым транспортным средством. Рулевое управление с гидроусилителем используется в транспортных средствах уже давно. Здесь также важно отметить, что в случае отказа этой системы колеса струны не будут заблокированы. Водитель по-прежнему сможет управлять автомобилем, хотя и с немного большим усилием.
Также прочтите: Что такое пневматическая подвеска — что такое жесткие и мягкие пружины?
Рулевое управление с электроусилителем
Как следует из названия, в рулевом управлении с электроусилителем используются вспомогательные электрические средства, облегчающие работу водителя. В этом случае к блоку рулевого управления подключается электродвигатель, и входные данные водителя отправляются в ЭБУ (электрический блок управления) транспортного средства вместе с другими входными данными, такими как крутящий момент водителя, углы поворота, скорость рулевого колеса и т. Д. и т. д., а ЭБУ также отправляет сигнал на электродвигатель для подачи необходимого крутящего момента на рулевое управление.Остальная часть системы работает так же, как и обычная зубчатая рейка в сборе. Усилия водителя преобразуются в электрический сигнал, и ЭБУ обрабатывает эту информацию и отправляет требуемый выходной сигнал компонентам. Как и в случае с гидроусилителем рулевого управления, здесь также, если эта система выйдет из строя, весь процесс перейдет в ручной режим, но рулевое колесо не заблокируется.
Читайте также: Что такое интеркулеры — типы и функции!
Электрогидравлический усилитель рулевого управления
Некоторые автомобили повышенной комфортности или автомобили повышенной производительности имеют комбинацию этих двух систем.Смысл такой системы — предложить лучшее из обоих миров. В случае рулевого управления с электроусилителем водитель почти полностью отключен от дороги, и люди жалуются на то, что рулевое управление совсем не ощущается. В конце концов, ощущения вибрации или ощущения дороги, проходящей через рулевое колесо, может быть полезной информацией для водителя.