Все виды усилителя руля

Усилитель рулевого управления — виды, особенности

Современный автомобиль тяжело представить без усилителя рулевого управления. Не все знают, но «баранка» в автомобиле вращается так легко только потому, что в конструкции предусмотрена такая система. И именно этот параметр является одним из важных при выборе транспортного средства. У разных производителей предлагаются разные варианты усилителей. Рассмотрим, какие виды представлены на рынке и чем они отличаются.

Пневматика работала по одному принципу — включено-выключено

Первые усилители рулевого управления начали применяться в 30-х годах прошлого века. Однако, их устанавливали на грузовые автомобили. Тогда водителю было тяжело справляться с поворотом колес, несмотря на большой диаметр руля. В то время существовала должность помощника шофера. К его обязанностям добавили кручение руля в крутых поворотах. Фактически транспортом управляли четырьмя руками.

Пневматический. В тормозной системе работал сжатый воздух, поэтому и решение лежало совсем близко — сделать усилитель пневматическим. Подобные устройства не отличались сложной конструкцией и были максимально дешевыми. Главным недостатком был высокий шум во время работы. Сделать точный прогноз о том, насколько нужно выкрутить руль, чтобы войти в поворот, мог только профессионал своего дела. Пневматика работала по одному принципу — включено-выключено. Если руль вывернуть совсем чуть-чуть, усилитель никак не давал о себе знать. На больших углах рулевое колесо не сопротивлялось вращению. Наоборот, оно вырывалось из рук и колеса мгновенно крутились. Если в это время на дороге попадалась яма, руль вообще мог гулять сам по себе.

Гидравлический. В середине прошлого века воздух был вытеснен жидкостью. Гидравлические усилители были лишены всех недостатков, которые отмечались у пневматических. Насос может создавать необходимое давление. Распределитель связан с рулевым валом и может отслеживать угол поворота руля. На основе сопротивления определяется количество масла, которое направляется в дополнительное устройство для поворота руля. Гидроусилитель может устранять толчки во время проезда по неровной дороге. Гидравлика показывает высокую эффективность, даже если в дороге лопнет колесо.
Главный минус гидроусилителя — сложность конструкции. Нужно постоянно контролировать уровень жидкости, следить за герметичностью, проводить замену масла и прочее. Насос такого усилителя функционирует постоянно, из-за чего двигатель теряет впустую почти 7% мощности. Давление в системе сильно зависит от оборотов коленвала. Поэтому на маленькой скорости руль может заедать. Помимо этого вся система имеет большой вес. И если потребителю данный фактор не так важен, то конструктор вынужден увеличивать мощность двигателя и усиливать другие элементы.

Электрогидроусилитель. Данная система лишена большинства недостатков гидравлического усилителя. Конструкция аналогична обычной гидравлике, но давление в нем создает насос, который приводится не от двигателя, а от отдельного электрического моторчика. За работу полностью отвечает электроника. Здесь нет зависимости от оборотов двигателя. Получается, что данный вид является переходным вариантом от гидравлики к электронике.

За управление отвечает электронный блок, который собирает и обрабатывает сигналы от разных датчиков

Электроусилитель. Данный тип усилителя с каждым годом становится все популярнее. Им оснащается большинство современных автомобилей. По конструкции он намного проще, чем гидроусилитель — электромотор в данном случае просто доворачивает рулевой вал. Располагается он на рулевой колонке. За управление отвечает электронный блок, который собирает и обрабатывает сигналы от разных датчиков. Такой усилитель весит меньше, не требует обслуживания, но многие автомобилисты отмечают искусственное усилие. Многие производители сегодня работают над обновлением именно этого типа усилителя.

Итог. Усилитель рулевого управления — незаменимая вещь в современном автомобиле. На рынке представлено несколько типов конструкций, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Источник

Современные системы усилителя руля

Статья о современных системах усилителя руля. Их особенности, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, как установить усилитель руля своими руками. Статья о современных системах усилителя руля. Их особенности, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о том, как установить усилитель руля своими руками.

Если бы водитель тратил на рулевое управление столько же усилий, сколько в действительности требуется на поворот передних колес, то сам процесс не только не приносил бы удовольствия, но и вряд ли был бы возможен вообще.

Разумеется, для того, чтобы облегчить автолюбителю пользование рулевым управлением, существуют разного рода приспособления, которые усиливают поворотные движения руля, совершаемые руками водителя. Об этих приспособлениях – о системах усиления рулевого управления, и пойдет речь в данной статье.

Для чего нужен усилитель руля

Хороший усилитель руля не только облегчает физическое напряжение рук водителя, но также предохраняет рулевую систему от ударов, которые возникают от некачественной дороги. Помимо этого, водитель с помощью усилителя руля может легко удерживать машину на месте, если повредились шины колес переднего моста.

Приспособления для усиления руля можно разделить на следующие категории: электрические усилители, электрогидравлические, а также гидравлические.

Самые простые и проверенные временем – это гидравлические устройства для усиления рулевого управления. Впервые они появились в США в середине ХХ столетия. Это изобретение оказалось настолько надежным и, соответственно, востребованным, что сохранило свою актуальность до сего дня.

В 90-е годы прошлого столетия появились рулевые усилители нового поколения – электрогидравлические, которые зарекомендовали себя далеко не худшим образом. Однако прогресс не стоял на месте, и уже в нашем новом ХХI веке мир познакомился с электрическими усилителями руля.

Все три разновидности моделей усилителей рулевого управления имеют право на существование, поскольку у каждого из них есть свои преимущества. Рассмотрим каждую разновидность в отдельности.

Гидравлический усилитель

С общим принципом работы гидравлики каждый образованный человек знаком еще со школьной скамьи. Если объяснять на пальцах, то скажем так: берутся два сообщающихся трубчатых сосуда, один из которых имеет широкий диаметр, а другой — узкий. Сосуды заполняются жидкостью. После этого поршнем создается давление в сосуде узкого диаметра, отчего в широкой части сосуда сила давления увеличивается многократно. Вот и весь принцип, который довольно широко используется как в машиностроении, так и в других отраслях промышленности.

Гидравлический усилитель действует следующим образом: гидронасос активирует гидродвигатель, в результате чего возникает давление масла в системе гидравлики. Это давление по принципу цепной реакции начинает воздействовать на поршень рулевой рейки, значительно облегчая вращение «баранки» руля.

Преимущества гидравлического усилителя:

облегчение маневрирования путем снижения передаточного отношения механизма руля;

амортизация ударов на рулевое колесо от неровной дороги;

фиксация руля в экстремальных ситуациях;

безопасность при поломке гидроусилителя;

точное и «послушное» управление.

Недостатки гидравлического усилителя:

беспрерывно работающий гидродвигатель значительно повышает расход топлива;

ненадежность гидравлических трубок может стать причиной протечек;

повышенная сложность устройства гидроусилителя.

Гидроусилитель состоит из следующих компонентов:

Электрогидравлический усилитель

Устройство электрогидравлического усилителя по принципу действия во многом соответствует принципу работы гидравлического усилителя. Однако разница есть, и она довольно выгодна для водителя, потому что такой усилитель руля дает экономию горючего более одного литра на 100 километров.

Дело в том, что гидронасос не приводится в движение от двигателя автомобиля, а своевременно запускается электродвигателем именно тогда, когда это нужно. Такая необходимость возникает при повороте руля. Как только водитель начинает поворачивать руль, включается электродвигатель, который вращается от генератора, и от электромотора уже начинает функционировать насос.

Достоинства такого усилителя рулевого управления:

Недостатки: электрогидравлический усилитель может отказать при поломке электрооборудования и при сбоях в электронике.

Электрический усилитель

Этот механизм усиливает поворот руля при помощи специально разработанного электропривода. Поскольку это самая последняя версия усилителя рулевого управления, во многих новых автомобилях чаще всего можно встретить именно ее.

Принцип действия электроусилителя гениально прост: любое вращательное движение рулевого колеса фиксируется специальными датчиками, которые тут же передают соответствующий импульс в электронный блок управления. Там сигнал подлежит обработке и затем пересылается на электродвигатель, который и помогает водителю вращать рулевой вал.

Благодаря электрическому усилителю рулевого управления водитель может:

без особых усилий и совершенно безопасно поворачивать автомобиль на малых и больших скоростях;

возвращать передние колеса в среднее положение;

легко фиксировать колеса в средней позиции.

Преимущества электрического рулевого привода:

удобное регулирование и упрощенный процесс настройки;

отсутствие системы гидравлики;

Недостатки электрического усилителя являются общими с недостатками электрогидравлических рулевых усилителей – отказ работы устройства в результате экстремальных ситуаций. Такие ситуации возникают при нарушениях работы блока управления, падения напряжения в электрооборудовании, а также при некачественных контактах на клеммах. При такого рода сбоях электродвигатель усилителя обесточивается, а на приборную панель приходит сигнал неисправности оборудования.

Надо заметить, что управление автомобилем особо не пострадает, хотя неопытных водителей это может обескуражить. Но не стоит бояться ни подобных ситуаций, ни самих машин с электрическим рулевым усилителем: производители дают надежную гарантию безопасности.

Составными элементами электроусилителя являются:

Сравнительные функции

Самыми популярными и востребованными в среде автолюбителей являются гидроусилители и электроусилители рулевого управления. Эти две разновидности усиления рулевого управления имеют свои достоинства и недостатки, поэтому разберем в этой связи каждый усилитель в отдельности.

При поломке гидравлической системы управление автомобилем становится вообще невозможным – это довольно серьезный недостаток. Кроме того, гидравлический усилитель вынужден работать беспрерывно, и поэтому об экономии топлива говорить не приходится. И, наконец, обслуживать гидравлический усилитель намного дороже, чем, например, усилитель электрический.

Электрический усилитель рулевого управления имеет более простой механизм и, соответственно, является более простым и дешевым в обслуживании. Это выгодно.

Как мы уже говорили, при неисправной гидравлике у гидравлического привода движение автомобиля невозможно.

А вот если в дороге сломается электрический усилитель, положение будет не таким безнадежным: рулить автомобилем все равно будет можно. Единственное неудобство при этом – водителю придется прикладывать намного больше усилий при вращении «баранки», но это для крайнего случая это не такая уж и большая беда.

Кроме того, в самом устройстве электроусилителя за ненужностью не имеется гидрошлангов, прокладок, жидкости и сальников, что избавляет водителя от излишних проблем. Об экономии топлива при электрическом усилителе вообще говорить не приходится: устройство работает от электрогенератора и к потреблению топлива вообще не имеет никакого отношения.

Заключение

Исходя из приведенных фактов, стоит сделать заключение, что именно электрический усилитель управления рулем является самым удобным и самым надежным. Но это совсем не значит что буквально все автолюбители, которые еще не сделали свой выбор, прочтя эту статью, должны сразу же приобретать именно электрические усилители.

Надо заметить, такие устройства для усиления руля могут быть не для всех водителей удобными. Некоторые автолюбители полагают, что у электрических усилителей рулевого управления не слишком высокая информативность. Но, надо сказать, что этот недостаток не очень большой, и те достоинства, которые имеются, вполне его компенсируют.

У электрических усилителей, все-таки довольно высокая степень эффективности, экономичности и надежности. Поэтому, надо думать, будущее останется за ними.

Установка усилителя руля своими руками — в видео:

Источник

Какие бывают усилители рулевого управления?

Современный автомобиль сложно представить без усилителя рулевого управления. Ведь легкость вращения «баранки» — один из важнейших потребительских параметров. Разные производители предлагают различные варианты усилителей. Чем они отличаются друг от друга?

Первые усилители были использованы серийно в 30-х годах ХХ века на грузовиках. Тогда водитель уже с трудом справлялся с поворотами колес, несмотря на огромный диаметр «баранки», и даже помощнику шофера (тогда существовала и такая должность) помимо обязанностей по обслуживанию автомобиля добавили новую повинность – в крутых виражах он помогал крутить руль. По сути, машиной управляли «в четыре руки».

Пневматический усилитель руля

Поскольку в тормозах работал сжатый воздух, решение лежало на поверхности — сделать усилитель пневматическим. Такие устройства были просты и дешевы, но очень шумны. При этом точно спрогнозировать, насколько надо крутить «баранку», чтобы вписаться в поворот, мог только очень опытный водитель. Дело в том, что пневматика работала по принципу «включено-выключено» — если руль повернуть чуть-чуть, усилитель не работал, на больших же углах «баранка» уже не сопротивлялась вращению, а уже сама рвалась из рук и колеса мгновенно выворачивались полностью. А попадись на дороге яма или выбоина, колеса из-за большой упругости воздуха могли повернуть, куда им вздумается.

Гидравлический усилитель руля

Поэтому в середине столетия воздух сменила жидкость. Гидравлические усилители лишены недостатков предшественника. Приводимый двигателем насос создает необходимое давление. Распределитель, связанный с рулевым валом, отслеживает угол поворота «баранки» и сопротивление на ней, дозируя количество масла, направляемого в дополнительное устройство, которое и поворачивает колеса. Оно может стоять отдельно от рулевого механизма или составлять с ним единое целое. В последнем случае гидроусилитель называют интегральным. Его-то в основном и применяют на легковых автомобилях — от «Лады» до «Мерседеса».

Гидроусилитель еще и сглаживает толчки от неровностей дороги, приходящие на «баранку». При этом «гидравлика» настолько эффективна, что позволяет удержать машину на дороге, даже если вдруг лопнет покрышка и сопротивление на рулевом колесе резко многократно возрастет. Улучшается маневренность — от упора до упора «баранку» крутить надо меньше.

Минусы гидроусилителя вытекают из его сложности. В нем необходимо контролировать уровень жидкости, следить за герметичностью магистралей, менять масло и т.п. Насос усилителя работает постоянно, независимо от того, поворачивает водитель руль или нет. Значит, двигатель теряет впустую ни много ни мало около 7% мощности (для городской микролитражки — существенная цифра). Давление в системе напрямую зависит от оборотов коленвала. Поэтому при маневрах на малых скоростях или при быстром вращении «баранки» производительности насоса не хватает. Руль, как говорится, «закусывает». А на трассе он, наоборот, становится «пустым», теряется «чувство дороги» — ведь при высоких оборотах мотора усилитель работает по максимуму, чтобы решить эту проблему применяют специальные устройства (насос с переменной производительностью, различные клапаны, модуляторы и т.д.), усложняя и удорожая и без того сложный механизм. Кроме того, вся система очень тяжелая. Покупателю это не принципиально, а вот конструктор для сохранения заданных параметров автомобиля (ресурс, максимальная скорость и т.д.) вынужден увеличивать мощность двигателя, усиливать другие элементы, что в свою очередь удорожает машину.

Электрогидроусилитель

Электрогидроусилитель лишен большинства недостатков «чистой» гидравлики. Такие устройства устанавливаются, например, на «Ford Focus» второго поколения. По конструкции электрогидравлический усилитель аналогичен гидравлическому, но только давление в нем создает насос, приводимый не двигателем машины, а собственным электромотором. Его работой руководит электроника. Иногда водитель даже сам может выбрать режим работы. Например, «городской» (руль работает легче) или «движение по трассе» (руль становится «тяжелее», что повышает точность управления на высоких скоростях). Производительность электрогидроусилителя не зависит от оборотов мотора, его мощность теряется только на привод генератора, но масса системы в целом и ее сложность остаются на прежнем уровне. Таким образом, электрогидроусилитель – переходный вариант от гидравлики к электроусилителю.

Электроусилитель руля

Электрический усилитель год от года все популярнее. Им оснащены большинство автомобилей последних моделей. Его конструкция проще, чем у гидро- и электрогидроусилителя — электромотор просто доворачивает рулевой вал.

Электроусилитель компактен и расположен на рулевой колонке. Командует им электронный блок, собирающий и обрабатывающий сигналы от нескольких датчиков (углы и скорости поворотов «баранки», скорость автомобиля, обороты двигателя и т.п.). Такой усилитель в целом легче и проще своих предшественников, не требует обслуживания‚ но усилие на руле многим водителям кажется искусственным. У них возникает ощущение управления автомобилем в компьютерной игре. Тем не менее большинство изготовителей работает над совершенствованием именно этой системы. Ведь кроме всего прочего, электроусилитель позволяет реализовать большинство новомодных функций: автопарковка, удержание машины в своей полосе, а также будущее использование автопилотов. А это значит, что электрические усилители – самые перспективные.

Источник