Автопроизводители делают всё, чтобы езда на автомобиле доставляла комфорт и удовольствие. Это касается буквально всего в машине, в том числе и рулевого управления. Руль должен поворачиваться легко, без усилий, а не с трудом, как это было в прежние времена на старых транспортных средствах.

В настоящее время сложно себе представить автомобиль без усилителя руля, то есть специального устройства, который помогает поворачивать колёса машины. Многие знают, что такие усилители бывают двух видов: гидравлические, то есть приводимые в действие гидравликой (ГУР), и электрические, работающие с помощью электродвижка (ЭУР). Давайте разберемся в чем разница между гидроусилителем или электроусилителем руля?

Принцип работы ГУР

Гидравлические усилители вращения рулевой колонки появились ещё в прошлом веке и поначалу устанавливались только на грузовики. Это понятно. Управлять многотонной машиной гораздо сложнее, чем легковой. Однако, автопроизводители со временем стали применять ГУР в том числе на легковых машинах, тем самым повышая их привлекательность по сравнению с другими марками. На данный момент гидравликой оснащается примерно 60% новых машин.

Гидроусилитель руля — это достаточно сложный механизм, состоящий из нескольких элементов:
— насос, связанный ременной передачей с коленчатым валом двигателя;
— бачок для гидравлической жидкости;
— поршень, установленный в рулевой рейке;
— гидро-распределитель, задающий направление движения поршню.

Все эти элементы соединяются между собой металлическими трубками, в которых находится гидравлическая жидкость. Её задача – передавать давление, создаваемое насосом, поршню, который затем толкает вал рейки и таким способом помогает поворачивать колеса машины. В целом ГУР работает следующим образом.

После того, как запускается двигателя автомобиля, насос, вращаемый коленвалом, накачивает давление в системе. Пока водитель не поворачивает руль, излишек давления сбрасывается в расширительный бачок. При попытке повернуть баранку автомобиля распределитель открывает нужную магистраль и направляет жидкость в одну из камер, находящуюся с правой или левой стороны от поршня.

Под давлением поршень перемещается и толкает вал рулевой рейки одновременно с тягой, присоединенной к поворотному кулаку переднего колеса. Таким образом существенно уменьшается величина усилия, которая необходима водителю для поворота руля.

Если руль машины повернуть в другую сторону, распределитель перекроет первую магистраль и откроет вторую, давление возникнет в другой камере и поршень двинется в обратном направлении.

Принцип работы ЭУР

Электроусилители руля были внедрены позже, чем гидравлические, и стали массово применяться только после 2000 года, постепенно завоевывая автомобильный рынок мира.

Оба этих механизма выполняют одну и ту же функцию — облегчают автовладельцу рулевое управление автомобилем. Однако разница между ними заключается в том, что ЭУР перемещает вал рейки с помощью специального электродвигателя, а ГУР с помощью насоса и гидравлической жидкости.

При этом движок в электрическом усилителе руля управляется отдельным электронным блоком (ЭБУ). Принцип работы следующий:

После запуска двигателя на блок управления подаётся напряжение, но ЭУР в это время ещё не действует. После малейшего поворота руля, это движение улавливает специальный датчик, который передаёт импульс ЭБУ. По сигналу датчика контроллер даёт команду электродвигателю вращать рулевой вал в ту или иную сторону посредством шестеренчатой передачи.

Плюсы и минусы гидроусилителя руля

ГУР имеет ряд достоинств, благодаря которым он в своё время получил широкое распространение на автомобильном рынке. Вот самые главные:

— более низкая себестоимость производства, которая в свою очередь влияет на конечную цену нового автомобиля;
— благодаря использованию ГУР можно получить большую мощность, которая необходима при эксплуатации тяжелых грузовиков и микроавтобусов;
— надёжная конструкция гидроусилителя, которая проверена годами применения.

Тем не менее ГУР обладает и недостатками. Основной из них — это необходимость контроля уровня жидкости в системе и периодичность обслуживания. Нужно следить, чтобы не протекали сальники поршневого механизма, распределителя и насоса, вовремя менять и подтягивать ремень, смазывать подшипники.

Среди других минусов, которые менее существенны, это небольшое увеличение расхода топлива за счёт того, что насос гидроусилителя работает постоянно, пока включен двигатель.

Достоинства и недостатки электроусилителя руля

В сравнении с ГУР электрический усилитель имеет ряд преимуществ:

— такая система, включающая электродвигатель и блок управления с датчиком, не нуждаются в регулярных осмотрах и обслуживании;
— меньшие габариты механизма, то есть не занимает много места;
— ЭУР не потребляет электроэнергию без необходимости и, выходит, не расходует дополнительное топливо.

Электроусилитель руля также имеет и другие достоинства, например, касающиеся изменения настроек его работы в зависимости от условий езды. Кроме того, ЭУР используется в современных автомобилях премиум-класса, потому что может управляться бортовым компьютером.

Главный недостаток электрического усилителя — это его высокая цена. Чем больше стоимость механизма и его элементов, тем дороже обойдется ремонт. Часто вышедший из строя ЭУР приходится полностью менять. Кроме того, электрический усилитель имеет меньшую мощность, а это осложняет его использование для грузовиков и тяжелых транспортных средств.

Какой усилитель руля лучше?

Опыт показывает, что оба усилителя достаточно надёжны в эксплуатации. Хотя поломки происходят и с тем, и с другим. При выборе между ГУР или ЭУР необходимо рассматривать каждую ситуацию отдельно: какой автомобиль, каким бюджетом обладает водитель и тд. Решать вам, а характеристики каждого приведены выше.

Стоит только отметить, что электроусилители руля постоянно совершенствуются и вытесняют гидравлику с рынка благодаря более современной и простой конструкции. Возможно со временем их стоимость будет снижена, а мощность возрастет.

Tagged ,

Мнения любителей и специалистов о том, что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля, разнятся. Современный автомобиль без функции усиления управлением сложно себе представить. Эта система позволяет облегчить вождение автомобиля и не тратить дополнительные физические силы на поворотах. Между двумя указанными типами имеются определенные отличия по устройству и принципу работы.

Вариант с гидравлическим усилением

Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля, выяснить можно методом изучения характеристик этих приспособлений, особенностей их установки и эксплуатации. Гидравлический усилитель руля – это система закрытого типа с циркулирующей жидкостью, состоящая из основного насоса, емкости, шланговых соединений, агрегатом контроля давления и цилиндром.

Принцип работы рассматриваемой конструкции происходит в следующей последовательности:

• Коленчатый вал посредством ременного привода приводит в движение поршневой насос, который посылает масло в систему под высоким давлением с последующей его подачей по распределительному механизму;
• Встроенный в рулевой вал торсионный стержень взаимосвязан с распредвалом. В итоге, сообщение с масляными каналами, при увеличении поступления жидкости, облегчает усилие на поворот руля. Распределитель является узлом, который может выйти из строя при использовании некачественного масла;
• Внутри гидравлического цилиндра, под воздействием масла, поршень и шток приходят в движение, что влияет на облегчение передачи усилия на передние колеса. Фактически, масло является передатчиком тяги гидроцилиндру от насоса поршневого типа;
• Финальным аккордом в ГУР являются шланги соединения. Их предназначение делиться на две группы: обеспечение подачи жидкости от насоса к цилиндру и в обратном порядке через масляный резервуар.

Электрический усилитель

Отличие электроусилителя руля заключается в том, что основным механизмом, регулирующим взаимодействие с системой управления, является электродвигатель (с узлом контроля и индикатором крутящего момента). При повороте руля, система воспринимает силу оборотов, подавая информацию электромотору, который возвращает вал управления в исходное положение.

Функциональность электроусилителя довольно проста и выглядит следующим образом:

• Поворот рулевого управления регистрируется ЭУР путем учета параметров вращения торсионного вала;
• Контрольный узел электрического усилителя фиксирует сведения о скорости транспортного средства и активирует силовой агрегат;
• Электродвигатель после включения помогает водителю управлять колесной базой и поворотами.

Сравнительные характеристики

Надежную связь с дорогой гидроусилитель руля обеспечивает практически безукоризненно. Однако он не способствует контролю поведения рулевого управления на большой скорости при резком либо случайном маневре баранкой. Касательно электрического варианта позволяющего компенсировать этот недостаток, можно отметить, что он заметно выигрывает в этом, немаловажном тесте.

Объективно, ГУР проигрывает по многим параметрам своему конкуренту на электрической тяге.

Это обусловлено рядом факторов:

Кроме того, на эффективность и работу рассматриваемого устройства влияет наличие или отсутствие дополнительных элементов, способствующего качеству функционирования всего узла. Объективно ответить на вопрос о том, что лучше гидроусилитель или электроусилитель руля вполне реально, даже начинающему водителю. Несмотря на то, что имеется некоторая стабильность в ГУР, электрическая система превосходит его по многим параметрам, что очевидно.

Что лучше гидроусилитель или электроусилитель? Количество автомобилей на планете ежегодно растет. Сегодня оно перевалило за миллиард. Предположим, что всякий обладатель авто хорошо им управляет, но можно ли также легко предположить, что каждый из них в равной степени знает его устройство.

Очевидно, что все знают только конструкторы. Конечно, здесь можно возразить, но давайте прежде подумаем о том, что нынешний автомобиль – это не то примитивное средство передвижения, которое имело место в начале XIX столетия: кабина, простейший двигатель и колеса. Представьте себе, первые автомобили даже не были оборудованы тормозами, поскольку изобрести их было гораздо сложнее, нежели двигатель.

Нынешний автомобиль – это совокупность сложных многофункциональных агрегатов, работающие как в определенной зависимости друг от друга, так и совершенно автономно. Сегодня машина – это широкий спектр используемых технологий, применяемых при изготовлении деталей. Это разнообразие движущих и приводных механизмов, это смелые инновационные решения, в конечном итоге это наличие интеллектуальных систем.

Еще в самом начале XX века инженеры столкнулись с проблемой небольшой физической силой водителей грузовиков, десятилетия ушли на то, чтоб, казалось бы, простейшее устройство, усилитель на руль, нашло свое применение. Лишь в послевоенные годы появились первые не экспериментальные образцы гидроусилителя рулевого колеса (ГУР). Его собрат электроусилитель руля (ЭУР) уверенно шагнул в производство не раньше 90-х, но так стремительно набирает обороты в наши дни, что по всей видимости в скором времени он вытеснит своих предшественников. Вполне вероятно, но если гидравлика до сих пор продается, значит, тому есть причины.

Люди часто задаются вопросом: что лучше гидроусилитель или электроусилитель. Каждый для себя сможет ответить на этот вопрос, грамотно расставляя приоритеты, а мы поможем Вам определить, чем отличаются гидроусилитель руля от электроусилителя руля и какое преимущество дает тот или иной механизм.

Принцип действия гидроусилителя руля (ГУР)

Гидроусилитель руля (ГУР) предполагает использование жидкости (масла) в качестве объекта, создающего давление на стенки поршня. При запуске двигателя включается насос. Посредством ременной передачи вращательный момент от двигателя передается на крыльчатку насоса, который начинает качать масло из бачка (резервуара масла) и гонит его по системе (замкнутая система: бачок, насос, распределитель, гидроцилиндр, бачок), создавая в ней избыточное давление. В момент, когда водитель поворачивает руль, распределитель направляет рабочую жидкость под давлением в ту или иную камеру гидроцилиндра, его поршень смещается и толкает рулевые тяги – облегчается управление и колеса поворачиваются. Распределитель повторно вступает в работу, когда водитель поворачивает рулевое колесо в обратном направлении. Благодаря этому устройству жидкость подается в другую камеру гидроцилиндра и поршень дополняет создаваемое усилие на рулевые тяги.

Гидравлический рулевой механизм соединен посредством зубчатой передачи с рулевой рейкой и трансформирует вращательный момент в поступательное движение, в случае отказа гидроусилителя (ГУР) самостоятельно, без помощи гидроцилиндра, передает его на рулевые тяги. Водитель обязательно почувствует момент, когда изменилось необходимое усилие на рулевое колесо, главное вовремя среагировать. Поэтому одно из особенностей гидроусилителя руля (ГУР) это постоянный контроль и своевременное обслуживание механизма и его комплектующих.

Преимущества:

• высокий потенциал мощность (завидный показатель для грузовиков и внедорожников);
• относительно низкое по себестоимости производство и обслуживание.

Недостатки:

• постоянная работа насоса (при движении автомобиля по прямой, насос работает на перегон масла по замкнутому кругу, т.к. избыточное давление может быть востребовано в любой момент);
• отбирает мощность двигателя, даже если предусматривается движение по прямой;
• подвержен перебоям в работе из-за перепада температур;
• вероятность отказа при работе в критических положениях;
• не зарекомендовал себя на высоких скоростях;
• жидкость приходиться время от времени менять.

Возможные неисправности:

• износ насоса (допускаются ремонт и замена деталей);
• неисправность редуктора гидроусилителя;
• неисправность распределителя (может появляться дисфункция работы клапана, износ золотника);
• износ валов и подшипников;
• не герметичность системы (шланги, сальники) или малый уровень жидкости, завоздушенность системы.

Принцип действия электроусилителя руля (ЭУР)

Электроусилитель (ЭУР) предполагает использование электродвижущей силы (от электродвигателя, входящего в устройство) для оказания дополнительного воздействия на шестерню рулевой колоны, которая передает и трансформирует вращательное движение в поступательное. В действительности устройство электроусилителя руля (ЭУР) намного проще, нежели устройство гидроусилителя. Особенность и преимущество данного механизма это отсутствие шлангов, сальников позволяет снизить риски поломки, утечки или отказов.

Электроусилитель (ЭУР) состоит из силового агрегата (электрической машины синхронного типа), управляющего контролера (позволяющего настроить индивидуальные параметры работы) и два датчика (момента и скорости). Важно отметить, что в электронном блоке управления электроусилителя (ЭУР) существует программа стабилизации среднего положения колес.

Электроусилители бывают двух типов:

1. Встраиваемые непосредственно на рулевую колонку.
2. Встраиваемые на рулевую рейку (принципиально не особо важно, во втором случае не нагромождается рулевая колонка).

Преимущества над гидравлическим аналогом:

• простота и быстрота установки;
• энергосберегающая система руль с электрическим усилителем (ЭУР) работает не постоянно, а только во время вращения;
• компактность;
• возможность настройки компенсационного усилия для «обратной связи с дорогой»;
• жидкость отсутствует в системе, значит нет давления влияющего на износ;
• хорошо ведет себя на любых скоростях автомобиля и в любых режимах работы.

Недостатки электроусилителя руля (ЭУР):

• мощность электроусилителя (ЭУР) зависит от мощности электрогенератора, как правило, уступает по мощности гидроусилителю;
• конструкция не исключает возможность перегрева (при движении по бездорожью);
• не все заводы изготовители предусматривают ремонт и обслуживание электроусилителя (ЭУР), обычно производится замена узла в сборе (из соображений безопасности);
• высокая стоимость агрегата.

Возможные неисправности:

• датчика положения ротора;
• электронного блока управления;
• датчика момента;
• перегрев электромотора.

Заключение

И в заключении можно отметить важный недостаток присущий обоим агрегатам – это невозможность преждевременного обнаружения отказа, что влечет к опасной ситуации на дороге, когда управление транспортным средством становиться жестким. Но даже при наличии сегодня всех имеющихся недостатках, каждый водитель предпочел бы иметь автомобиль, где руль оборудован механизмом усиления рулевого вращения. А какой именно выбирать Вам.

Современный автомобиль сложно представить без усилителя рулевого управления, облегчающего водителю поворот руля. На данный момент наиболее популярны два типа усилителей: электрический и гидравлический. Первый появился сравнительно недавно, а второй применяется уже с середины двадцатого века. Конструкция и принцип работы каждого из усилителей имеют свои особенности. Рассмотрим подробно каждое из устройств, выделим их преимущества и недостатки, а также сделаем вывод относительно того, что лучше ГУР или ЭУР.

Электроусилитель рулевого управления

Схема электроусилителя руля

В электроусилителе рулевого управления (ЭУР) дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается за счет электродвигателя.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

К основным элементам электроусилителя относятся:

• электродвигатель;
• торсионный стержень и вал рулевой колонки;
• рулевой механизм (редуктор);
• датчик положения рулевого колеса;
• датчик крутящего момента;
• электронный блок управления.

При повороте водителем рулевого колеса начинает скручиваться торсионный стержень. Датчик крутящего момента измеряет это закручивание, определяет по нему величину момента и передает данную информацию блоку управления. Последний обрабатывает данные с датчиков ЭУР и соотносит их с показаниями других датчиков автомобиля (скорости, оборотов коленчатого вала и т.д.).

Блок управления вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю прокрутить руль, и дает соответствующую команду электродвигателю. Последний воздействует на вал рулевой колонки или рулевую рейку, тем самым облегчая вращение руля.

Преимущества и недостатки ЭУР

Рулевая рейка с электроусилителем

К основным преимуществам электроусилителя можно отнести:

• топливная экономичность – ЭУР не отбирает мощность у двигателя и включается только при повороте руля;
• надежность, связанная с отсутствием гидравлической системы;
• компактность и простота обслуживания;
• возможность регулировать характеристики и настройки рулевого управления;
• возможность реализации автоматического управления автомобилем.

Несмотря на многочисленные плюсы, ЭУР имеет и некоторые минусы. К ним относятся:

• малая мощность при сохранении минимальных габаритных размеров и стоимости;
• возможность перегрева и временного выхода из строя при неблагоприятных условиях движения;
• дорогостоящий ремонт.

Однако следует заметить, что в конструкции современных автомобилей ЭУР постепенно выходит на первое место, вытесняя ГУР.

Гидроусилитель рулевого управления

В гидроусилителе рулевого управления (ГУР) дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается за счет гидравлического привода.

Устройство и принцип работы гидроусилителя руля

Устройство рулевой рейки с гидроусилителем

Конструктивно ГУР состоит из следующих элементов:

• бачок с рабочей жидкостью;
• насос;
• гидроцилиндр;
• золотниковый распределитель;
• соединительные шланги.

Насос гидроусилителя приводится в действие ремнем от коленчатого вала двигателя и подает рабочую жидкость под давлением в золотниковый распределитель. При повороте водителем рулевого колеса распределитель направляет поток жидкости от насоса в левую или правую полость гидроцилиндра. Давление жидкости перемещает поршень гидроцилиндра, осуществляя поворот управляемых колес автомобиля посредством рулевого привода.

Преимущества и недостатки ГУР

Как и ЭУР, гидроусилитель рулевого управления имеет как преимущества, так и недостатки. Основными положительными моментами ГУР являются:

• восприимчивость к большим нагрузкам, дающая возможность устанавливать ГУР на тяжелых внедорожниках и грузовиках;
• менее затратное производство устройства (в отличие от ЭУР), что влияет на стоимость автомобиля в целом;
• комфорт управления транспортным средством на разных скоростях.

Плюсы – это, конечно, хорошо. А что же с минусами? Имеются и такие:

• расход мощности двигателя;
• мелкие поломки, связанные с утечкой рабочей жидкости;
• необходимость следить за уровнем рабочей жидкости;
• периодическая замена жидкости;
• отсутствие возможности регулировать характеристики и настройки рулевого управления.

Чем отличается гидроусилитель руля от электроусилителя

Переходим к сравнительной характеристики ЭУР и ГУР, чтобы в итоге выяснить, что из них лучше.

Для сравнения возьмем следующие параметры: конструкция устройства, удобство управления, надежность и эффективность, сфера применения.

Конструкция устройства

Вариант размещения ЭУР в автомобиле

ГУР – достаточно простой механизм, не зависящий от электронного управления и не подверженный программным сбоям. С другой стороны, система гидроусилителя состоит из множества соединений и уплотнений, подверженных износу при эксплуатации. Вследствие этого узел считается менее надежным и требующим регулярной диагностики.

ЭУР, в отличие от ГУР, как правило, расположен непосредственно на рулевом валу и занимает меньше места в подкапотном пространстве. Конструктивно электроусилитель значительно проще ГУР, да и в применении дополнительных расходных материалов не нуждается.

Что касается сбоев в работе электроники, то случаются они довольно редко, а в случае отказа системы предусмотрен аварийный режим работы, который позволяет сохранить управление автомобилем. В гидроусилителе такой режим также предусмотрен.

Удобство управления

Лучшую обратную связь с дорогой обеспечивает ГУР, также он позволяет водителю чувствовать пределы возможностей автомобиля на крутых поворотах.

Чтобы достичь таких же ощущений, ЭУР необходима тщательная калибровка, которую могут обеспечить только производители премиального сегмента.

Таким образом, гидроусилитель более информативен и дает своим владельцам более естественные ощущения от вождения, но управлять им физически тяжелее.

Надежность и эффективность

Часть мощности двигателя автомобиля при использовании ГУР расходуется на привод насоса, который работает постоянно. Поэтому при прочих равных условиях применение гидроусилителя приводит к повышению расхода топлива и к ухудшению динамических параметров. Помимо этого ГУР не может долгое время работать в предельных режимах. При удерживании рулевого колеса в крайнем положении в течение 10-15 секунд произойдет перегрев насоса, что приведет к повышенному износу элемента.

Электроусилитель в этом плане более экономичен: он не отбирает мощность двигателя напрямую и работает только при повороте колес. Дополнительного расхода топлива нет, равно как и ухудшения динамических характеристик автомобиля. Основной причиной отключения ЭУР можно считать перегрев электродвигателя. При этом узел подаст предупреждение водителю и ограничит производительность. В случае продолжения движения ЭУР отключится до полного остывания.