» » Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руляНа протяжении долгого времени конструкторы и не думали улучшать усилитель руля. Небольшие требования к комфорту и управляемости, небольшая часть шины, которая контактировала с дорогой, позволяла управлять автомобилем (даже грузовиком) одной человеческой силой. Средство, для улучшения управления было одно – увеличение отношения придаточного колеса к диаметру баранки. А с тем, что водителю каждый день приходилось наворачивать руль по четыре-пять раз на протяжении всего дня, приходилось мириться.

 

Вначале усилители руля были введены на тяжелой технике – самосвалах в карьере. Это произошло в конце 30-х годов, сразу перед началом войны. Первыми, которые начали использовать были пневмоусилители – они запитывались от компрессора уже существовавших на тот момент пневматических тормозов и были не такими уж и сложными. Однако гидравлический усилитель, не смотря на то, что был дороже и сложнее чем пневматический, работал точнее и тише. Именно на нем и остановлюсь конструкторы легковых автомобилей. Первыми кто начал выпускать такие автомобили стали, конечно, американцы. Автомобили Chrysler Crown Imperial в 1951 году начались оснащаться гидравлическими усилителями рулевого управления Hydraguide, это оборудование вошло для этой модели в список стандартного. В Европе же гидроусилителем обзавелся в 1954 году Citroen DS 19.

 

Электроника.

 

Самым главным преимуществом усилителя рулевого управления является облегчение работы руками при маневрах на парковке или на затяжных поворотах. Где надо либо совершать большое количество оборотов руля с максимальным усилием, либо долго удерживать руль. Еще одним важным свойством, которым обладает усилитель, является то, что он смягчает передачу ударов на баранку от неровной дороги.

 

Какие же в нем недостатки?

 

Те водители, которые управляют автомобилем с гидроусилителем руля, не редко жалуются не отсутствие или нехватку реактивного усилия на руле. Увы, зачастую в этом виноват именно гидроусилитель – он слишком сильно помогает водителю, часто оказывая ему медвежью услугу, это и убирает «чувство автомобиля», так как руль не возвращается обратно. Задача конструкторов при настройке и разработке, оказывается чертовски сложной. Для того чтобы добиться наилучшего поведения руля, и не сделать одновременно его слишком тугим, надо соединить в одном механизме много факторов: жесткость торсиона и параметры золотника, производительность насоса, геометрию и  углы установки колес (зависит величина усилия возвращающего колеса), параметры задней и передней подвески, уводную жесткость кузова на скручивание и характеристики шин! Поэтому, безупречные с данной точки зрения автомобили попадаются крайне редко. Есть такие фирмы, которые специально идут на жертвы информативности, чтобы обеспечить лучший комфорт, так как знают привязанности своих клиентов.

 

Не так давно миру стал известен и другой вид усилителя рулевого управления - электроусилитель руля. Принцип работы электроусилителя руля мы и рассмотрим в данной статье.

 

ЭУР (Электроусилитель руля)

 

Это такие усилители, в которых не осталось ни малейшего подобия на гидравлику. Датчик стоит на торсионе следящего устройства, и в зависимости от сигнала тока, подаваемого электроникой, направляет разную силу и полярность на обмотку электромотора, который через червячную передачу связан с рулевым механизмом. Характеристику усилителя можно изменять по сигналам датчика скорости, в соответствии с любой из заложенных в память блока зависимостей.

 

Преимущества электроусилителя:

 

  • работа усилителя руля не зависит от температурных перепадов,
  • экономичность,
  • информативность (усилитель руля самонастраивается в зависимости от скорости),
  • работа усилителя руля не зависит от оборотов двигателя автомобиля.

 

  1. Усилитель руля будет потреблять энергию, только когда вы вращаете руль, в отличие от гидравлического усилителя, в котором рабочая жидкость всегда течет по трубам, а для этого тратится дополнительная энергия.
  2. Намного выше, чем коэффициент полезного действия гидронасоса – КПД  электродвигателя:

 

  • симметричность руля на порядок выше (вправо и влево вращения руля производится с одинаковым усилием),
  • надежность (отсутствие ремней, жидкостей, шлангов, сальников, прокладок),
  • не нуждается в обслуживании (доливки, замены рабочей жидкости).

 

 

Для автомобилей малого класса электроусилитель встроен в коленку руля. Для машин высокого класса - электропривод усилителя интегрирован в рулевую рейку.

 

Принципы работы электроусилителя руля с использованием переменного отношения.

 

Можно ли поменять передаточное отношение? Когда вы едите по прямой на высокой скорости, усилитель находится около нулевого положения руля, а излишняя острота не принесет добра, только заставит водителя напрягаться. При развороте или парковке, наоборот хочется, чтобы передаточное отношение было меньше, чтобы поворачивать руль на меньший угол. Для этого было разработано несколько схем механизмов рулевого управления.

 

Зубья рейки с использованием переменного профиля использует фирма «ZF» - треугольные зубья в околонулевой зоне, трапецеидальной формы - ближе к краям. С разным плечом шестерня входят в зацепление с ними, все это помогает изменить передаточное отношение. Honda использовали другой, более сложный, вариант на своем суперкаре NSX – в сочетании с электроусилителем. Здесь зубья шестерни и рейки сделаны с переменными шагом, кривизной и профилем. Не смотря на то, что шестерню приходится двигать то вниз, то вверх, это позволяет варьировать передаточное отношение в широких приделах. Honda продемонстрировала совершенно другой подход. Представьте себе пару реек, которые коаксиально установлены, одна находится внутри второй, связаны они между собой электромотором. Первая рейка как обычно вращается шестерней рулевого вала, вторая же связана рулевыми тягами. Когда управляющий блок подает сигнал электродвигатель передвигает рейку, которая двигается влево или вправо от ведущей, колеса при этом поворачиваются на заметно больший угол.

5-12-2010, 14:27 | Владимир Зинченко
 
 
 
Ваше Имя*:
Ваш E-Mail:
  • winkwinkedsmileam
    belayfeelfellowlaughing
    lollovenorecourse
    requestsadtonguewassat
    cryingwhatbullyangry
Защита от спама: