Что лучше гидроусилитель или электроусилитель: Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля? — Лайфхак

Что лучше, гидроусилитель или электроусилитель руля?

Сообщение от:  MSG equipment     янв 31, 2018      0 комментариев

В современных автомобилях поворот рулевого колеса осуществляется с максимальной легкостью. В транспортных средствах, которые выпускались до 1950 года, это не было предусмотрено. Поэтому водителям нужно было прикладывать некоторые усилия, чтобы колеса машины поворачивались в определенную сторону.

С помощью какого агрегата обеспечивается комфортное управление автомобилем? В различных моделях автомобилей используется одно из двух видов устройств: ГУР и ЭУР. Это специфические механизмы, которые имеют определенные технические характеристики, но отличаются принципом действия.

Принципы работы ГУР

Сначала разберемся, что подразумевается под ГУР. Это гидроусилитель руля, с помощью которого существенно облегчается управление машиной.

ГУР — замкнутая гидравлическая система, состоящая из нескольких важных элементов. К ним относится гидравлический насос шестеренчатой или шиберной (лопастной) конструкции, который включает в себя редукционный клапан, бачок для гидравлической жидкости и рулевую рейку. Дополнительно используется силовой гидроцилиндр. Он передает усилие на рулевую рейку. Гидроцилиндр конструктивно может быть выполнен как в самом корпусе рейки, так и в виде отдельного устройства, передающего усилие на рулевой шток, как к примеру, на CitroenSaxo или Peugeot106.

Все элементы механизма соединяются резиновыми армированными трубками высокого давления. В них находится гидравлическая жидкость. В качестве неё, как правило, используется обычное минеральное масло ATF (AutomaticTransmissionFluid).Когда водитель поворачивает руль в какую-либо сторону, открывается определенная магистраль. Гидравлическая жидкость создает давление и способствует тому, что поршень перемещается и подталкивает рулевую рейку. Таким образом в разы уменьшается усилие, требуемое для поворота рулевого колеса.

Раньше ГУР устанавливались исключительно на грузовых автомобилях. Позже механизмы начали размещаться на легковых машинах, поскольку при наличии гидроусилителя руля водитель не устает даже при длительной поездке.

Принципы работы ЭУР

Что такое электроусилитель руля? Это уникальная система, которая прекрасно справляется с задачей уменьшения управляющего усилия. Она состоит из рулевого вала, двигателя, электронного блока и датчиков крутящего момента на рулевом колесе и скорости его вращения.

Работа электроусилителя руля достаточно простая. Она заключается в том, что во время вращения рулевого колеса выполняется скручивание торсионного вала. Он выполняет роль следящего устройства. Это действие моментально регистрирует бесконтактный датчик. На базе полученной информации «умный» электронный блок производит необходимые расчеты. Он определяет оптимальное компенсационное усилие и подает сигнал электродвигателю поворачивать рулевой вал в ту же сторону куда поворачивает водитель.

Плюсы ГУР и ЭУР

До недавнего времени имелась тенденция, что автолюбители при покупке автомобиля отдавали предпочтение автомобилю, имеющему гидравлический усилитель руля.

Якобы настоящий «мужской» автомобиль должен работать только с ГУР. На самом деле это стереотип, который не имеет под собой совершенно никаких оснований. Система ЭУР по качеству выполняемых задач ничем не хуже системы ГУР, а в некоторых аспектах (экономия топлива, возможность диагностики и пр.) даже превосходит её.

Гидроусилитель руля — система, проверенная временем. У нее имеются значимые преимущества. Это надежная конструкция, соответствующая строгим стандартам качества. Гидравлическая система отличается универсальностью. Она с одинаковым успехом используется на легковых машинах, на грузовых транспортных средствах, на микроавтобусах.

У электромеханической системы также имеются хорошие характеристики:

• компактные размеры;
• легкость применения;
• включение только во время поворота рулевого колеса;
• простота конструкции.

Также главным преимуществом ЭУР является её прекрасная совместимость с электронными системами автомобиля.

Учитывая, какую популярность набирают электромобили можно смело сказать, что за электроусилителями будущее.

Минусы ГУР и ЭУР

Даже у самых совершенных механизмов имеются недостатки. Это касается и рассматриваемых вспомогательных приспособлений. Ключевым минусом ГУР является то, что в системе используется гидравлическая жидкость. Нужно контролировать ее уровень и вовремя производить замену. К сожалению официальные представители не всегда делятся информацией по поводу периодичности замены масла в системе ГУР, но как показывает наш опыт, менять масло в системе ГУР следует хотя бы каждые 50 тыс. км. пробега. Тем более, что это не слишком затратная операция – общее количество масла в системе ГУР составляет около 1 л. Еще одним недостатком является то, что ГУР работает в постоянном режиме. Это способствует повышенному расходу топлива.

Что можно сказать об ЭУР? Минус электромеханической системы очевиден: как проверить эур без установки на автомобиль?  Это обуславливается тем, что система состоит из сложных элементов. Для исключения поломок нужна периодическая диагностика электроусилителя руля. Так можно избежать неприятных ситуаций. Еще к минусам ЭУР относится небольшая мощность механизма. Поэтому он не используется при производстве внедорожников и грузовых машин.

Однозначного ответа на то, какая система лучше, нет. Оба вида вспомогательных систем отличаются надежностью в эксплуатации. Водитель сам решает, чему отдать предпочтение.

ГУР или ЭУР — гидроусилитель или электроусилитель руля

Сравнение разных по устройству, но одинаковых по назначению узлов автомобиля — нормальное явление. ГУР или ЭУР в этом плане далеко не единственный пример. Автомат или механика, ксенон или LED, АКБ GEL или AGM… По своей сути эти пары являются одним и тем же. Только придумали их в разное время и сделали по разным технологиям. Вполне закономерно, что подобные вещи всегда сравнивались. Усилители руля не остались без внимания.

15 критериев сравнения ЭУР с ГУР

---

ГУР и ЭУР

Что-либо сравнивать лучше всего по определённым критериям. Чем таковых больше, тем объективнее могут считаться итоги. В случае с электроусилителем и гидроусилителем после недолгих размышлений критериев нашлось 15 штук:

1. Субъективные ощущения.
2. Конструктивные особенности.
3. Сложность устройства.
4. Цена машины.
5. Надёжность.
6. Сложность обслуживания.
7. Стоимость ремонта.
8. Отзывчивость рулевого управления.
9. Обратная связь от колёс.
10. Вид усилителя и расход топлива.
11. Размеры и вес.
12. Проблемы в зимнее время года.
13. Коэффициент усиления.
14. Совмещение с «умной» электроникой автомобиля.
15. Безопасность.

По таким пунктам, например, как конструктивные особенности и совмещение с «умной» электроникой — между ГУР и ЭУР целая пропасть. Есть и такие, разница по которым весьма размыта и не всегда однозначна. Например, сложно с уверенностью заявлять, что машины с гидроусилителями более дорогие, чем с электроусилителями. Тем не менее, некая закономерность наблюдается по абсолютно каждому из представленных критериев. А это значит, что рассматривать их стоит все.

Субъективные ощущения

---

Как бы сумбурно это не выглядело, но объективное мнение всегда складывается из нескольких субъективных. Причём, первое всегда считалось более ценным, чем второе. В случае с выяснением вопроса что лучше — гидроусилители или электроусилители руля — всё просто. Надо обязательно попробовать и то, и другое. Без этого хоть сотню статей перечитайте по теме — толком ничего не поймёте. Это как пытаться судить о вкусе двух сортов кофе, читая их описания на упаковках.

Единственная польза от подобного рода материалов заключается в том, что они помогают понять, на что обратить внимание. То есть, если без подготовки проехаться на двух машинах с разными системами усиления руля, выводы будут неполноценными. Аналогичное сравнение, но уже с предложенным списком критериев — позволит ярче увидеть не совсем очевидные вещи.

Что-то более конкретное по этому пункту сказать невозможно, так как будет необъективно. К примеру, автор материала отдаёт предпочтение классическому ГУР. Причин несколько. Среди них чистая случайность — машин желаемой модели с ЭУР попросту никогда не попадалось. Но это никак не может значить, что гидравлика объективно лучше электроники. Одного критерия и мнения маловато. Идём дальше.

Конструктивные особенности и сложность устройства

---

Эти критерии стоит объединить, так как сложность устройства становится более-менее понятной сразу после разбора конструктивных особенностей. Забегая наперёд, отметим для себя, что машин с гидроусилителями пока больше, чем с электроусилителями. Поэтому первой будет рассматриваться классическая гидравлика.

Устройство ГУР

---

Гидроусилитель руля

Вся суть механизма заключается в следующем. Гидроусилитель «понимает», когда и в какую сторону водитель вращает руль, и в зависимости от этого помогает поворачивать передние колёса. Сила, которая используется для выполнения работы — жидкость под высоким давлением. Создаётся оно посредством насоса. Последний постоянно приводится в действие от двигателя.

Сначала следует разобраться, как система «толкает» колёса в нужную сторону. Делает это гидравлическая рулевая рейка. Основная её часть — гидроцилиндр. В нём есть поршень, который разделяет цилиндр на два герметичных отсека. Физически он закреплён на рейке, которая через тяги и рулевые наконечники толкает колёса в одну и другую сторону. Если подать рабочую жидкость под большим давлением в один из указанных отсеков, поршень начнёт двигаться. Так ГУР «помогает» водителю поворачивать колёса.

Разберём вкратце, как ГУР «понимает» — когда и в какую сторону водитель вращает руль. Ведь от этого зависит, в какой из двух отсеков будет подаваться рабочая жидкость. До тех пор, пока автомобиль едет прямо, масло в системе усилителя циркулирует вхолостую. То есть, перегоняется из пустого в порожнее. Как только руль начинает вращаться, рабочая жидкость под давлением устремляется в гидравлическую рулевую рейку. Отвечает за это узел, который называется распределителем.

Устройство ГУР

Распределитель — это, пожалуй, самая сложная деталь ГУР. Бывают они разных конструкций, и описывать их здесь нет особого смысла. У нас иная цель. По итогу получается, что гидроусилитель имеет достаточно сложное устройство. Но не спешите с выводами. Посмотрим теперь на ЭУР.

Устройство ЭУР

---

В минимальном исполнении электроусилитель руля состоит из трёх узлов — электродвигателя, датчика вращения руля и контроллера. Вроде бы просто и понятно. Датчик «следит», крутится ли руль, и в какую сторону. Если да, то на контроллер передаётся соответствующий набор сигналов. Тот, в свою очередь, отдаёт команды электродвигателю — в какую сторону вращаться и с какой силой. Ну а сам двигатель физически соединён с рулевым управлением и передними колёсами.

ЭУР

Если смотреть на электроусилитель с такой точки зрения, то эта технология может показаться на порядок проще, чем гидравлика. Однако это не совсем так. Тот же контроллер показался простым, так как для непонимающего человека это просто какая-то коробочка с электронными компонентами. А вы пробовали когда-нибудь разобраться, как работает электроника? Если углубиться, то она куда сложнее, чем гидравлика.

В итоге имеем следующее. Визуально ГУР кажется более сложным узлом, чем ЭУР. В том числе потому, что электроусилители руля выглядят компактнее и в них вся суть спрятана внутри. Если же посмотреть на эти две технологии с точки зрения ремонта, выводы по поводу того, что лучше — уже не будут такими однозначными. Но о ремонте ещё поговорим.

Цена машины

---

Этот пункт часто относится к недостаткам гидравлических усилителей. А всё потому, что для изготовления ГУР требуется больше материалов. К их прочности тоже предъявляются жёсткие требования, так как внутри высокое давление. ЭУР обходится производителям сравнительно дешевле. Но насколько?

Если машина с электроусилителем руля стоит, скажем, полмиллиона неважно каких денег, то с гидроусилителем её цена будет выше на пару тысяч. Справедливости ради следует сказать, что такая закономерность наблюдается не всегда. Да и разница в пару тысяч на фоне полумиллиона выглядит, по правде говоря, смешно. По крайней мере, недостаточно серьёзно для того, чтобы по этому критерию уверенно заявить — ЭУР лучше ГУР.

Надёжность

---

В плане надёжности на мнение большинства часто влияют какие-то субъективные оценки. К примеру, кто-то купил машину с ЭУР, который отказал в первый же год эксплуатации. Понятное дело, что данный автовладелец будет с пеной у рта доказывать, что электроусилитель — это в крайней степени ненадёжное барахло. Но означает ли это, что ГУР объективно надёжнее? Отнюдь.

Ведь раз на раз не приходится. У кого-то и гидроусилители часто выходят из строя. А ещё они поголовно текут, гудят, становятся источником вибрации руля и так далее. Другие же вообще не знают даже, какого типа у них усилитель на машине. Он просто работает, и не создаёт проблем долгие годы.

В целом, если потратить с полчаса времени на прогулку по автомобильным форумам, можно увидеть, что о поломках ЭУР реальные автолюбители пишут чаще. Соответственно, из-за этого складывается впечатление, что ГУР — более надёжная и безотказная технология. На самом деле утверждать это нельзя. Слабые места есть там и там. А ещё от марки и модели машины многое зависит. Где-то используются более удачные конструкции, хоть и морально устаревшие. На других автомобилях, наоборот, новые технологии, но ещё требующие серьёзной доработки.

Итог — теоретически ГУР лучше ЭУР в плане надёжности. Но с большим количеством оговорок и уточнений.

Сложность обслуживания

---

Кто владел машинами с гидроусилителями, тот знает, в каком обслуживании они нуждаются. Надо следить за уровнем рабочей жидкости. Своевременно её доливать. На рулевой рейке есть пыльники. Если они потрескались или, не дай бог, разорвались — гидроцилиндру с поршнем капец. За другими деталями рулевого управления тоже надо следить, так как из-за убитых наконечников или тяг легко может пострадать и гидравлика. В общем, нескучная технология — ГУР.

С электрическими усилителями руля, на первый взгляд, куда проще. Чего стоит только то, что жидкости никакой нет. Однако не следует обольщаться и расслабляться. Есть и у ЭУР детали, требующие периодического внимания со стороны автовладельца. В том числе, как и другая электроника, система нуждается в обеспечении хороших контактов, защите от влаги и регулярном устранении окислов. Очень часто за этим всем не следят, зато потом генерируют на форумах свои жалобы и сетования, что ЭУР — это синоним ненадёжности.

Итог — ГУР немножечко сложнее в обслуживании. Жидкость, даже если не подтекает, нуждается в периодической замене. Пыльники и прочее. ЭУР же, если удачно сделан, внимания требует лишь изредка. А встречаются и такие, которые без какого-либо обслуживания молотят годами безотказно.

Стоимость ремонта

---

По этому критерию чаще нахваливают ЭУР, что несправедливо. Да. Конечно. Если за гидроусилителем руля не следить, долго заставлять его работать с недостаточным уровнем жидкости и порванными пыльниками — ремонт встанет в нехилую копеечку. Однако, если автовладелец своевременно обслуживает систему усиления руля, то служить без поломок она может практически вечно. Сюда стоит также добавить такой немаловажный фактор, как многокомпонентность узла. То есть благодаря тому, что ГУР состоит из многих отдельных деталей, их замена обычно не бывает дорогой.

Что же касается ЭУР, то в большинстве случаев система представляет собой блочный узел. Соответственно, если что-то и ломается, менять надо целый блок. А это уже совсем другие деньги. Дорогое в данном случае всё — и электродвигатель, и контроллер. Чинить эти детали можно, конечно, самостоятельно. Но это куда сложнее, чем поменять жидкость, растрескавшиеся пыльники или повреждённые патрубки. Опять же, из-за большей распространённости ГУР запчасти найти легче. В частности, на тех же разборках.

Итог — ремонт ЭУР обычно обходится дороже, поскольку система имеет блочную структуру. ГУР бьёт по карману лишь тем, кто долго за ним не следит, ездит без жидкости или с повреждёнными пыльниками. Но, опять же, раз на раз не приходится. Это тоже надо учитывать.

Отзывчивость и обратная связь рулевого управления

---

Опять объединяем два критерия в кучу, так как отдельно рассматривать их особого смысла нет. Тем более, что по этому пункту ГУР явно лучше ЭУР. Рулевое управление с гидравлическим усилением более отзывчивое, информативное и понятное. К езде на машине с электроусилителем часто надо привыкать. Некоторые так и не могут этого сделать, отказываясь от этой технологии если не навсегда, то надолго.

Сюда часто также приплетают ощущения от вождения машины. Большинство говорит, что приятнее они с ГУР, чем с ЭУР. Так ли это, словами доказать невозможно. Надо пробовать. Кроме того, так называемая «ватность» руля с электроусилителем ощущается далеко не на всех автомобилях. А на самых современных система ещё и регулируется, что позволяет подстроить чувствительность, отзывчивость и обратную связь под личные предпочтения.

Итог — электроусилители руля пока ещё не на всех машинах радуют своих владельцев по данному критерию. Гидравлику в этом плане сложно превзойти, если не невозможно.

Вид усилителя и расход топлива

---

На этот счёт в Интернете развелось немало «экспертов», которые со всей серьёзностью утверждают, что машина с ГУР расходует больше топлива, чем с ЭУР. Обосновывают они это тем, что насос гидроусилителя постоянно вращается, отбирая энергию у двигателя. А это дополнительное топливо. Электродвигатель же ЭУР вращается только тогда, когда водитель крутит руль. Соответственно, только в эти моменты кушает топливо, которое тратится на выработку генератором электроэнергии.

В теории всё наглядно и логично. Но есть сразу три «но». Во-первых, ещё никто и никогда не измерял на практике, сколько именно топлива уходит конкретно на работу ГУР или ЭУР. Во-вторых, насос в случае с гидравликой хоть и вращается постоянно, но, когда руль не крутится, делает он это вхолостую. В-третьих, без экспериментов невозможно сказать, насколько нагружает электродвигатель во время работы генератор. А ведь на секундочку, мощность мотора ЭУР варьируется от 1 кВт и выше. Это сопоставимо со стартером. А уж о том, насколько это мощный потребитель, надеемся, знают все.

Итог — мнимая экономичность машин с ЭУР является ничем иным, как непроверенным мифом. Пользуются этой выдумкой и продавцы машин, и «эксперты» с диванов, и остальные, кому выгодно преподнести электроусилители в наилучшем свете. С объективностью это ничего общего не имеет.

Размеры и вес

---

Если считать более компактное и лёгкое преимуществом, то по этому критерию электроусилитель лучше гидроусилителя. С другой стороны, кому есть дело до того, насколько большой или тяжёлый узел автомобиля, если разница на фоне полутора тонн составляет несколько жалких сантиметров с килограммами. В руках носить усилитель руля не нужно. Под капотом он занимает ровно столько места, сколько под него выделили конструкторы.

Итог. В вопросе что лучше — ГУР или же ЭУР — размер и вес не имеет никакого практического значения. Для тех же конструкторов, да, это важно. Но нам, как автовладельцам, всё равно.

Проблемы в зимнее время года

---

Здесь всё крайне просто, а потому коротко. Где есть жидкость и резиновые детали, там всегда имеются проблемы, связанные с отрицательными температурами. Масло в холодное время года густеет, требует время для прогрева, и пока этого не сделает, работать эффективно не будет. Резиновые пыльники, сальники и уплотнители на морозе дубеют, изнашиваются. В ЭУР этого всего нет. А значит, нет и проблем. Правда, только когда вопрос касается зимы.

Коэффициент усиления

---

По этому пункту электроника не обойдёт гидравлику никогда. Не потому, что невозможно создать мощный электродвигатель. Ещё как можно. Но это уже недетские габариты и вес. А самое главное — питание. Мощность генератора ограничена, и расходуется далеко не только на усилитель руля. Как раз именно это, по большому счёту, и является самым серьёзным тормозом, не позволяющим инженерам делать ЭУР хоть сколь-либо приближёнными по мощности к ГУР.

Итог — очевидный. С другой стороны, нельзя сказать, что на легковых автомобилях у водителей возникает из-за этого дискомфорт. Усилия хватает что там, что там. Вот у грузовиков и тяжёлой спецтехники есть такая проблема. Потому ГУР у них пока что незаменимый.

Совмещения с «умной» электроникой автомобиля

---

ЭУР и умная электроника

Здесь тоже почти всё очевидно, и не требует подробных объяснений. Электрический узел гораздо проще совместить с «умной» электроникой, нежели гидравлический. Благодаря этому появились автомобили, которые умеют самостоятельно парковаться, ехать без водителя, ориентируясь по дорожной разметке и так далее. Также из-за этого фактора многие считают, что за ЭУР будущее. Может-быть и так. Такое будущее, между прочим, уже наступило, но только у 1% населения планеты Земля.

Безопасность

---

Этот критерий последний только в нашем списке. В жизни он чуть-ли не самый первый. Чтобы сравнить объективно ЭУР с ГУР по безопасности, нарисуем в уме для обеих технологий результат отказа системы. Когда на ходу прекращает работать гидравлический усилитель, автомобилем можно продолжать управлять. Да. Руль крутить будет тяжелее, чем обычно. Но направить машину туда, куда нужно, возможность остаётся.

При отказе ЭУР такая возможность предоставляется водителю далеко не всегда. В жизни встречались глюки электроники, из-за которых машина не то, что теряла управление, а попросту ехала туда, куда ей приказывает взбесившийся электроусилитель руля. К счастью, такие случаи единичные. Тем не менее, этого достаточно, чтобы считать ГУР более безопасным.

Краткие итоги

---

По итогам вы узнали, пускай и в общих чертах, в чём заключается отличие гидроусилителя от электроусилителя руля. Какими достоинствами и недостатками обладают обе технологии. Слабые и сильные стороны, перспективы, мифы и ничем не подтверждённые выдумки диванных «экспертов» тоже теперь известны. На вопрос же, что лучше — ГУР или ЭУР, ответ придёт сам, когда попробуете оба варианта на практике.

ВИДЕО: ГУР или ЭУР — что лучше

---

Рулевое управление с усилителем переключается на электрическое

Когда компания Porsche внедрила рулевое управление с электрическим усилителем на последней модели 911, его критиковали за то, что рулевое управление было неудобным. Джош Миллер/CNET

Если вы покупаете автомобиль сегодня, он, скорее всего, будет иметь существенное отличие в усилителе рулевого управления от автомобилей 10 или даже всего 5 лет назад: система рулевого управления будет полагаться на электродвигатель вместо гидравлического поршня для повышения мощности. В большинстве продаваемых сегодня автомобилей используется электроусилитель руля.

Я видел — и чувствовал — эти изменения в автомобилях, начиная от Тойоты и заканчивая Порше на протяжении многих лет. Моя собственная машина, 19BMW 99 твердо стоит в лагере гидроусилителей. Но я стал ценить точную реакцию и линейное ускорение в современных спортивных автомобилях, которые значительно улучшились по мере того, как инженеры научились программировать эти системы рулевого управления.

Не все так себя чувствуют. Переход на рулевое управление с электроусилителем (EPAS) встретил недоброжелателей среди любителей вождения, часто ссылающихся на отсутствие ощущения дороги в новых автомобилях. Джереми Кларксон из «Top Gear» BBC сказал в обзоре Ford Focus ST, что автомобили с электроусилителем руля имеют тенденцию к недостаточной поворачиваемости, утверждение, которое не имеет особого смысла, если сравнивать архитектуру конкурирующих систем.

Учитывая негативную реакцию, почему автопроизводители почти повсеместно используют электроусилитель руля?

Экономия топлива была одной из основных причин перехода на системы рулевого управления с электроусилителем. В своих материалах для прессы немецкий производитель автозапчастей ZF Lenksysteme отмечает, что его система рулевого управления с электроусилителем потребляет на 90 процентов меньше энергии, чем рулевое управление с гидравлическим усилителем. TRW, еще один производитель автозапчастей, отмечает, что ее системы рулевого управления с электроусилителем позволяют сэкономить 4% топлива в автомобилях.

Давление или электричество
Чтобы понять, почему электроусилитель руля обеспечивает лучшую экономию топлива, мы должны посмотреть, как работают эти системы. Гидравлический усилитель руля, используемый на большинстве автомобилей прошлого века, опирается на поршни в рулевой рейке с жидкостью под давлением. Насос, вращаемый двигателем автомобиля, поддерживает давление гидравлической жидкости.

EPAS отказывается от гидравлических поршней и насоса, вместо этого используется простой двигатель, который помогает толкать рулевую рейку при повороте рулевого колеса. Некоторые системы имеют двигатель, установленный на стойке, в то время как другие используют двигатель на самой стойке, увеличивая собственное усилие при повороте рулевого колеса.

 

TRW предлагает систему рулевого управления с электроусилителем и двигателем на рейке, помогающую водителю. ТРВ

Проблема с гидравлической системой заключается в том, что насос всегда высасывает энергию из двигателя, независимо от того, крутите вы колесо или нет. EPAS использует электроэнергию, вырабатываемую двигателем, но эта энергия нужна ей только тогда, когда вы поворачиваете руль.

В некоторых автомобилях используется гибрид рулевого управления с гидравлическим и электрическим усилителем. Эти автомобили по-прежнему имеют гидравлические поршни в рулевой рейке, но поддерживают давление с помощью электродвигателя, а не насоса, прикрепленного к двигателю.

Преимущество использования электрического насоса решает одну проблему чисто гидравлических систем: неравномерное давление. Частота вращения двигателя, которая у типичного автомобиля варьируется от 1200 до 6500 об/мин, влияет на скорость работы гидравлического насоса. Автомобиль, движущийся на низкой скорости, который выполняет множество поворотных маневров, например, на стоянке, может потерять давление наддува, что затруднит поворот колеса. Электрический насос не будет изменять свое давление в зависимости от частоты вращения двигателя.

Что касается надежности, то сложность гидравлического рулевого управления делает его более подверженным отказам, чем EPAS. Шланги и ремни нуждаются в замене, а уплотнения в поршнях и насосе со временем изнашиваются и начинают протекать. Электродвигатель и чип, управляющий системой EPAS, будут гораздо более устойчивыми к старению.

Мэтт Лист, супервайзер Ford по динамике транспортных средств, сказал мне в интервью, что оснащение автомобилей системами EPAS требует модернизации генераторов и электрических систем, что кажется небольшой ценой за избавление от гидравлической системы.

У Листа есть много причин ценить EPAS. Он сказал, что при настройке гидравлического рулевого управления для новой машины его команде потребовалось всего несколько попыток, чтобы сделать все правильно. Регулировка чувствительности рулевого управления для нового автомобиля требовала выборочного изменения потока жидкости путем регулировки клапанов. Тюнинг автомобилей с ЭПАС требует лишь изменения параметров в цифровом файле. Команда Dynamics может быстро настроить эти параметры, а затем опробовать автомобиль на тестовом треке.

Лист указал, что с гидравлическими системами им иногда приходилось использовать шестерню разного размера для одного и того же автомобиля в зависимости от размера шин. С EPAS он может использовать другую программу в зависимости от шин и колес, установленных на автомобиле.

 

ZF Lenksysteme производит эту систему рулевого управления с электроусилителем, в которой двигатель приводит в движение вторую шестерню для перемещения рейки. ZF Lenksysteme

«Чувство»
То, как разные системы рулевого управления воспринимаются водителями, является сложным и субъективным вопросом. Я ездил на многих автомобилях, где система EPAS была очевидна из-за избыточного усиления, без веса на рулевом колесе и сопутствующего жужжащего шума двигателя, который я слышал в салоне. Автомобили, подобные этим, создали EPAS репутацию руля с тупым ощущением.

Однако у меня также был Dodge Coronet 1969 года с сильно усиленным гидроусилителем руля. Ни руль, ни ощущение дороги от этой машины тоже не отличались особой тяжестью.

Многие претензии к системам EPAS сводятся к программированию, так как нет очень существенной разницы в архитектуре реечной передачи между этими двумя типами систем. На самом деле можно утверждать, что удаление гидравлических поршней обеспечивает более прямое механическое соединение между рейкой и колесами. Незначительные различия между этими системами, безусловно, опровергают заявления о повышенной недостаточной поворачиваемости.

Одним из самых необычных автомобилей, использующих EPAS, является новый Corvette Stingray. Рулевое управление в этом автомобиле не могло быть более естественным. Инженеры Chevy настроили систему так, чтобы обеспечить точное управление и достаточное ускорение, чтобы водитель все еще чувствовал вес при повороте руля. Я не читал ни одной жалобы на тугоподвижность руля в Stingray.

Еще одним автомобилем, использующим EPAS, является Bugatti Veyron. Когда у меня появилась возможность покататься на нем, я спросил американского гонщика LeMans Бутча Лейцингера, моего назначенного штурмана, что он думает об EPAS по сравнению с гидравлическим усилителем руля. Он был удивлен, узнав, что вообще возникли разногласия, и пришел к выводу, что ощущение дороги должно быть одинаковым.

Лейтцингер отметил, что автомобили, на которых он гоняет, используют EPAS, потому что гидравлика просто недостаточно быстро реагирует на количество быстрых регулировок рулевого управления, выполняемых во время высокоскоростных поворотов.

Будущее рулевого управления
Учитывая преимущества EPAS, я ожидаю, что все больше автомобилей перейдут на эту систему по мере обновления моделей. В то же время инженеры будут лучше настраивать эти системы, выясняя, какие параметры запрограммировать, чтобы удовлетворить как обычных водителей, так и энтузиастов.

Но другая технология ждет своего часа, которая еще более радикально изменит то, как мы управляем своими автомобилями. Электронные системы рулевого управления в настоящее время разрабатываются автопроизводителями, и Infiniti сделала систему, основанную на этой технологии, доступной в Q50 2014 года.

 

Прямое адаптивное рулевое управление Infiniti передает данные от водителя на привод рулевого управления, но при этом имеет механическую резервную копию. Инфинити

Drive-by-wire означает удаление механической связи между рулевым колесом и передними колесами автомобиля. Компьютер оценивает количество поворотов, вводимых водителем, а затем отправляет инструкции исполнительным механизмам либо на рулевой рейке, либо на тягах управления передними колесами.

Infiniti называет свою систему Direct Adaptive Steering и отмечает, что она передает действия водителя на колеса быстрее, чем это возможно с механической системой. Тем не менее, Infiniti включает в себя резервную механическую систему, которая вступает в работу, если электроника выходит из строя. Распространение электронного рулевого управления, вероятно, напрямую связано с успехом системы Q50.

Рулевое управление с электроусилителем увеличивает мощность и экономит топливо

| Практическое руководство — шасси и подвеска

Найдите на свалке Prius систему рулевого управления с электроусилителем за 150 долларов для своего проектного автомобиля

В то время как хот-роддеры завидуют правилам экономии топлива, как комендантский час в детстве, стремление OEM-производителей к эффективности оставило нам несколько отличных кубиков LEGO для наших проектов. А именно, обилие систем рулевого управления с электроусилителем, которые за последнее десятилетие нашли свое применение в заводских автомобилях. Хотя Honda/Acura были первыми, кто представил технологию с усилителем напряжения в NSX 1991 года, только в середине 2000-х годов в отрасли было широко распространено рулевое управление с электроусилителем, когда Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года поднял корпоративный средний показатель. Требования к экономии топлива (CAFE) (или средняя экономия топлива легковых автомобилей автопроизводителя) до 35 миль на галлон к 2020 году. Побочный продукт этих изменений, ориентированных на экономию топлива? То, что делает двигатель более экономичным, часто помогает увеличить мощность!

Мы предполагаем, что у Prius (Priuii?) больше применений, чем корм для танков. Prius второго поколения пользовался популярностью не только у эко-орехов, но и у таксомоторных компаний — в наших местных дворах их хватает.

За счет исключения гидравлического насоса и рулевого механизма устраняется значительное — и всегда присутствующее — паразитное сопротивление двигателя. В то время как система рулевого управления с электроусилителем Toyota, в которую мы собираемся погрузиться, рассчитана на потребляемый ток до 60 ампер, большую часть времени она будет потреблять десятую часть этого значения при обычном вождении, а аккумулятор способен компенсировать это. для большей части этого потребляемого тока, прежде чем он передаст нагрузку на генератор переменного тока. Это означает, что вы можете сохранить рулевое управление с усилителем одним пальцем, высвободив немного дополнительной мощности и, возможно, даже немного расхода топлива. Кроме того, он удаляет много сантехники, легковоспламеняющихся жидкостей и веса из моторного отсека. Рулевое управление с электроусилителем не обязательно является новинкой на вторичном рынке, но поскольку стоимость большинства комплектов универсальных компонентов составляет около 1000 долларов, эта жемчужина со свалки за 150 долларов становится идеальным донором.

Как работает электроусилитель руля?

Рулевое управление с электроусилителем — невероятно простая система, использующая датчик крутящего момента для измерения действий водителя (положение руля, крутящий момент и скорость), электронный блок управления (ЭБУ) для интерпретации этих данных и электропривод размером с пивную банку. двигатель на червячной передаче для непосредственной помощи рулевой колонке (хотя некоторые системы, такие как вышеупомянутый NSX, вместо этого размещают двигатель на рулевой рейке). Хотя это и не обязательно для этой конкретной замены, ЭБУ EPS также берет данные из CAN-шины, чтобы интерпретировать информацию о скорости автомобиля и контроле устойчивости в том, насколько большую помощь он оказывает — в основном для обеспечения дополнительного ускорения на низкой скорости, чтобы облегчить маневры на парковке, уменьшая при этом ускорение на более высоких скоростях, так что рулевое управление становится менее чувствительным и движется более прямо с меньшим усилием.

Датчик крутящего момента — настоящий волшебник в этой системе. Рулевой вал намагничен несколькими северными и южными полюсами по окружности, которые действуют аналогично зубьям кривошипа на эффекте Холла или датчика колеса. Они как энкодер сообщают ЭБУ рулевого управления с электроусилителем, под каким углом находится рулевое колесо и как быстро оно поворачивается. считывается датчиком магнитного поля и ЭБУ рулевого управления с электроусилителем и рассчитывается как значение крутящего момента на рулевом колесе, чтобы измерить, насколько сильно вы управляете рулем и какова обратная связь, поступающая через рулевой механизм. С помощью этих данных, наряду с дополнительным вводом VSS, ЭБУ электроусилителя руля решает, в каком направлении вращать двигатель и с какой силой.

Популярным донором для этого мода являются автомобили на платформе GM Delta: Saturn Ion, Chevy Cobalt и HHR, а также Pontiac G5. Машин было много, и с 15-летним производством их сегодня много на свалках; но они не такие безмозглые, как рулевое управление с электроусилителем Toyota, когда его снимают с машины. ЭБУ рулевого управления с электроусилителем, установленный в автомобилях Delta, по-прежнему требует сигнала датчика скорости автомобиля, который можно смоделировать с помощью дополнительного небольшого модуля, который можно найти в Интернете по цене от 75 до 100 долларов. Однако для системы Toyota она использует отказоустойчивый режим (DTC U0073 и U0121), когда она не видит CAN-шину или датчик скорости автомобиля, устанавливая свою помощь, как если бы она составляла 43 мили в час. Звучит как бред, но пионеры этой замены сообщили о тысячах миль использования без каких-либо проблем. Это делает электроусилитель руля Toyota полностью автономным, что еще больше упрощает замену и снижает затраты за счет устранения необходимости в дополнительных деталях. В зависимости от того, как взимается плата на вашем местном дворе, всю колонку, двигатель и блок управления двигателем можно купить за 50–150 долларов.

Мы нашли их во втором поколении Prius 2004-2009 годов, но их также можно найти в большинстве Corolla 2009+ и Yaris. Мы читали, что Nissan, Hyundai и Kia, возможно, используют аналогичный автономный EPS, но сами не можем подтвердить это.

Как установить рулевое управление с электроусилителем в проекте

Здесь мы будем краткими, так как каждая установка уникальна для проекта, в который она входит, но мы дадим вам точную информацию о том, что такое Toyota электроусилитель руля должен работать.

Для работы электроусилителя руля Toyota требуется всего три провода. Источник питания 8-го калибра с предохранителем на 60 ампер подает основной ток вместе с заземлением 8-го калибра (6-го калибра или больше может потребоваться для более длинных аккумуляторных жгутов, установленных на багажнике). Затем контакт 6 разъема P8 подключается к переключаемому источнику 12 В с плавким предохранителем для запуска системы при включении ключа.

Прежде всего, заводской предохранитель рассчитан на 60 ампер, поэтому мы рекомендуем проводку калибра 8 или больше для основных проводов 12 В и заземления, которые питают ЭБУ и двигатель. Хотя это потребление тока является одним из самых высоких, которые вы можете увидеть в большинстве автомобильных систем, электроусилитель руля работает примерно в 10 раз меньше, чем при обычной работе. Думайте об этом как о гидравлической системе, она создает максимальное давление и нагружает систему больше всего, когда колесо упирается в что-то, например, в бордюр или сами рулевые упоры, и не может двигаться дальше. Далее, единственное другое необходимое подключение — это коммутируемый источник 12 В, который включается вместе с зажиганием. После подключения вы услышите, как ЭБУ щелкнет своим главным силовым реле, и через несколько секунд двигатель оживет. Вы можете заметить, что без какой-либо связи с системой рулевого управления двигатель практически ничего не делает. Датчик крутящего момента должен увидеть нагрузку на вал рулевого управления, чтобы начать работу, поэтому обязательно заблокируйте конец узла рулевого управления/рейки при проверке работы устройства.

Установка рулевой колонки с электроусилителем Toyota зависит от проекта, но она поставляется с двумя очень удобными заводскими креплениями для 12-мм крепежа. Нижнее крепление простое, в нем используется поперечный болт с делриновой изоляцией, который служит осью для наклона; а верхнее крепление включает скользящий замок для наклона.

Нижнее крепление может поворачиваться с помощью механизма наклона в верхнем креплении и удерживается длинным 12-миллиметровым болтом длиной от 2,5 до 3 дюймов. В зависимости от того, какая часть трубы рулевой колонки и верхнего крепления сохраняется при адаптации Ваша колонка, заводское верхнее крепление включает в себя механизм наклона.

Что вам нужно спроектировать, так это адаптацию к рулевому валу и колонке вашего завода или послепродажного обслуживания, чтобы соединить рулевую колонку Toyota с электроусилителем с рулевым колесом и рулевыми тягами вашей машины. Мы видели несколько решений для этого, но это похоже на навыки, необходимые для укорачивания и установки любой другой рулевой колонки. Некоторые люди обрабатывают (или тщательно шлифуют) рулевой вал Toyota, чтобы в него можно было вставить D-образную муфту, как в универсальных колонках ididit. Другие рассверливали вал Toyota, уменьшая диаметр заводских рулевых валов, чтобы они поместились внутри, а затем запрессовывали и сваривали узел вместе. Мы позаботились о том, чтобы взять рулевой вал и его U-образный шарнир, чтобы его адаптация была проще без необходимости приобретать детали для Prius, сэкономив еще несколько долларов, но Pony Parts CJ продает соответствующие 11/16-дюймовые 36. — шлицевая сварная муфта, если необходимо.

Вам также придется «отключить» гидравлический рулевой механизм или рейку или использовать ручной блок рулевого управления для завершения замены, но это необходимо для любого преобразования рулевой колонки с электрическим усилителем.

Мы остановимся на вариантах установки в одной из будущих статей, а сейчас мы хотели посеять семя рулевой колонки с электроусилителем в вашем мозгу, пока вы обдумываете идеи для своего следующего проекта.

3 Преимущества электроусилителя руля

• Экономьте мощность! Электроусилитель руля потребляет напряжение только в активном состоянии.
• Освобождает больше места. Сантехника, насосы и другие аксессуары не засоряют помещение.
• Удаляет горючие жидкости из моторного отсека.

Популярные страницы

• NCCC отменяет запрет на участие в мероприятиях Hybrid C8 Chevy Corvette

• Лучший малогабаритный Chevy Heads: Dyno Shootout!

• Toyota RAV4 Prime против RAV4 Hybrid: 5 причин разориться на Prime и еще 5 причин приобрести гибрид

• Toyota RAV4 против RAV4 Hybrid: что лучше купить?

Рекомендуемые материалы MotorTrend

Corvette Racing одерживает победу в Португалии

Ричард Принс|