Характеристика электроусилителя руля: устройство и принцип работы, неисправности и ремонт эур

Устройство и принцип работы электроусилителя рулевого управления

Электроусилитель рулевого управления (ЭУР), как и любой другой усилитель, призван уменьшить усилие, прилагаемое водителем при воздействии на рулевое колесо, тем самым повышая уровень комфорта и легкость управления автомобилем. Дополнительное усилие создается за счет электрического привода. Отсутствие гидравлических элементов в системе повышает ее надежность и создает дополнительные возможности для реализации таких функций, как автоматическая парковка. В настоящей статье разберем, какие еще особенности есть у ЭУР, узнаем его устройство и принцип работы.

Функции и назначение

Аббревиатура EPS (Electric Power Steering) переводится как «электрический усилитель руля», который является альтернативой гидроусилителю. Главное предназначение ЭУР – снижение усилия, прилагаемого водителем на рулевое колесо в процессе управления автомобилем.

К основным преимуществам электроусилителя в сравнении с гидроусилителем можно отнести:

высокую надежность за счет отсутствия гидравлики: исключается вероятность появления утечек и других неисправностей, характерных для ГУР;
более высокую точность и удобство регулирования рулевого управления;
экономию топлива за счет того, что электроусилитель работает только во время поворота руля.

Разновидностью ЭУР является система адаптивного электроусилителя, работающая совместно с системой курсовой устойчивости. Она дает важные преимущества с точки зрения безопасности: корректирует углы поворота колес, повышая устойчивость автомобиля, а также компенсирует недостаточную или избыточную поворачиваемость автомобиля.

Преимущества устройства

Надежность.
Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
Простота обслуживания и бесшумная работа.
Экологическая и технологичность безопасность.
Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.
Обеспечение пропорциональности между силами сопротивления повороту колес и усилием на рулевом колесе.

Устройство ЭУР

Конструктивно ЭУР состоит из следующих элементов:

электродвигатель (электромотор);
механическая передача (редуктор);
система управления.

Электрический двигатель

Именно электромотор, который, как правило, представлен асинхронным электродвигателем, приводит в движение электроусилитель руля. При этом существует несколько схем установки электродвигателя:

Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
Электрический мотор передает усилие на рулевую рейку.

В первом варианте конструкции электроусилитель встроен в рулевую колонку, и электрический двигатель осуществляет передачу крутящего момента на вал рулевого колеса посредством механической передачи.

Варианты установки электродвигателя

Наиболее востребованным считается второй вариант, который называют электромеханическим усилителем рулевого управления (ЭМУР). Варианты его конструкции могут быть представлены в виде усилителя руля с двумя шестернями или усилителя руля с параллельным приводом.

В ЭУР с двумя шестернями передача крутящего момента осуществляется от рулевого колеса на рейку рулевого механизма одной шестерней; на другую шестерню момент передается при помощи электрического мотора.

В ЭУР с параллельным приводом электромотор передает усилие на рейку рулевого механизма за счет ременной передачи или передачи винт-шариковая гайка.

Система управления

Система управления ЭУР состоит из:

входных датчиков;
электронного блока управления;
исполнительного устройства.

датчик угла поворота рулевого колеса;
датчик крутящего момента на рулевом колесе.

Помимо этих элементов система управления ЭУР использует информацию, поступающую от блока управления ABS (колесные датчики скорости) и от блока управления двигателем (датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя).

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, на основании которых дает команду начать работу исполнительному устройству, в роли которого как раз является электрический двигатель усилителя.

Принцип работы электроусилителя руля

Принцип работы электроусилителя руля следующий: при повороте водителем рулевого колеса происходит скручивание торсионного вала. Эту информацию блоку управления передает датчик крутящего момента. ЭБУ обрабатывает данные, соотносит их с показаниями других датчиков и вычисляет усилие, которое необходимо приложить, чтобы помочь водителю повернуть колеса. Электрический двигатель получает команду и воздействует на вал рулевой колонки либо на рулевую рейку.

Различают следующие режимы работы электроусилителя:

поворот автомобиля в обычном режиме;
поворот машины на большой скорости;
поворот машины на малой скорости;
возврат колес в среднее положение;
поддержание колес в среднем положении.

Преимущества и недостатки электроусилителя руля

К основным преимуществам ЭУР относятся:

экономия топлива – электрический мотор исключает необходимость отбора части мощности у двигателя;
надежность за счет отсутствия гидравлической системы;
обеспечение лучшей связи водителя с дорогой;
компактность и простота обслуживания;
удобство регулирования характеристик рулевого управления;
возможность реализации автоматического управления.

К минусам устройства относятся:

невозможность использования устройства на тяжелых грузовиках из-за его малой мощности;
недостаточная влагозащищенность;
высокая стоимость.

Неисправность EPS

Если на панели приборов загорелась контрольная лампа (значок, на котором находится руль с восклицательным знаком), то это говорит о неисправности EPS. Появление ошибки говорит о том, что электроусилитель не проходит самодиагностику при включении зажигания. Причиной неисправности могут быть множество факторов, например выход из строя какого-нибудь из датчиков, входящих в систему управления EPS. Хотя управлять автомобилем можно и без электроусилителя, но делать этого не стоит. Лучше обратится к специалистам.

Знакомимся с надежной системой рулевого управления — электроусилителем руля

В прошлом для управления машиной требовалась физическая сила, теперь же помочь в этом может электроусилитель руля. Но многие автомобилисты не знают о том, как он устроен, а также как произвести простой ремонт в случае поломки. Все, что нужно знать об ЭУР, вы найдете в статье.

Описание ЭУР

ЭУР использует небольшой электродвигатель. Он создает дополнительное усилие на рулевом валу при повороте. Благодаря этому, удалось уменьшить размеры рулевых колес в автомобилях. Первыми такую новинку оценили по достоинству водители грузовиков, сегодня она есть на почти любом легковом автомобиле.

Сама система состоит из нескольких основных элементов:

электромотор бесщеточного типа;
датчики угла поворота руля;
крутящий момент;
управляющий блок;
сервопривод.

Именно они являются основными элементами, которые входят в электроусилитель руля. Но сама конструкция несколько шире и о ней будет рассказано ниже, сразу после функций, а также плюсов и минусов системы.

Функции, плюсы и минусы

Конкурентом данной системы является гидроусилитель и электрогидроусилитель. Р азница между ЭУР и ГУР: если ЭУР поломался — ничего страшного не произойдет, но вот при поломке ГУР нужно снять ремень, а в некоторыx авто это невозможно сделать. Но если проеxать без масла, насос придется заменить.

ГУР и ЭУР они имеют явные минусы. Так, нельзя держать колеса в крайнем положении больше 5 секунд, иначе перегрев. А еще требуется периодическое обслуживание. Ну, и наконец на высоких скоростях информативность руля снижается.

А вот электромеханический усилитель, он же ЭУР и ЭМУР, обладает такими плюсами, как:

надежность;
экономичность;
компактность;
изменение усилия в зависимости от условий движения.

Основным минусом является то, что он практически не поддается замене отдельных узлов. При их полном выходе из строя, придется менять всю систему, а это достаточно дорого.

Что касается функций, то она, по сути, одна – облегчить управление автомобилем, взяв на себя часть необходимого усилия. С таким устройством автомобиль становится значительно более послушным даже в сложных условиях. Подробнее об устройстве вы узнаете в видео ниже (автор ролика — Продажа авто АВТОСАЛОН Первый Видео АвтоРынок).

Конструкция и принцип работы

На машинах разного типа электроусилитель рулевого управления может устанавливаться в различных местах.

Так, на небольших автомобилях, которым не требуется особо сильного воздействия, система ставится непосредственно в рулевую колонку. Устройство размещается прямо в салоне под колесом управления, там же и все датчики. Такое положение защищает электрический усилитель руля от грязи и других воздействий.

На машинах среднего класса система располагается на рулевой рейке. Усилие же передается через шестерню. Такая система несколько менее надежна, но широко распространена.

Внедорожники и микроавтобусы же требуют установки системы на параллельноосевой конструкции. При этом передача усилия от электродвигателя осуществляется при помощи зубчатоременной передачи, а также механизма из винта и гайки на циркулирующих шариках. При этом ремнем вращается гайка, та передает усилие шарики, от которых оно переходит рулевой рейке.

Основной принцип работы электроусилителя руля – передача дополнительного воздействия с целью облегчения управления автомобилем.

Основные неисправности и способы их устранения своими руками

Какой бы ни была конструкция в вашем случае, даже если система выходит из строя, вы сохраняете управления. Ведь сохраняется прямая связь между рулевым валом и рейкой. Это обязательно требование безопасности. Поэтому, даже если поломка произойдет посреди движения, это не грозит вам неминуемой аварией.

Но все же, если не работает электроусилитель руля, то это серьезная проблема. Ведь управление автомобилем сразу же станет намного более сложным для вас. Основные неисправности приведем на примере отечественного автомобиля Лада Калина.

О проблеме вам будет сигнализировать желтый значок на панели приборов, изображающий руль с восклицательным знаком. Но его наличие не означает, что вы не можете ехать, просто управлять придется без участия электроусилителя.

Устройство под панелью

Причина может крыться в самом ЭУР. В этом случае, при зажигании система не проходит через автоконтроль и отключается, чтобы не мешать водителю. Как уже говорилось выше, заменять отдельные узлы практически невозможно и лучше не копаться в устройстве самому. Если ваш автомобиль на гарантии, обратитесь к производителю за заменой ЭУР. В любом случае, ремонт электроусилителя руля будет дорогим, ведь может потребовать ремонт рулевой рейки и другие работы.

Отключение ЭУР также может быть вызвано поломкой датчика скорости. Дело в том, что работы усилителя тесно зависит от того, на какой скорости вы движетесь. Чем быстрее машина, тем меньше усилия дает прибор, дабы вы могли лучше сам контролировать руль. Максимальное же давние идет, когда движение осуществляется на небольшой скорости или машина вообще стоит.

Из-за поломки датчика ЭУР будет отключаться автоматически, так как не получает его данных. Для исправления сложившейся ситуации, вам необходимо заменить сам датчик скорости.

Если ЭУР гудит, то это может быть признаком неправильно поставленного картера – корпуса (поддона) двигателя. В этом случае вибрация с него будет идти на усилитель и тот начнет гудеть. А значит, ремонт ЭУР будет заключаться в исправлении положения картера.

Видео «Гидроусилитель или электроусилитель»

В этом видео проводится сравнение преимуществ и недостатков двух основных видов усилителей (автор — АВТОТЕМА ТВ).

Какие неисправности грозят ЭУР на Калине и каковы способы их устранения?

Электроусилитель руля представляет собой узел, использующийся для обеспечения более комфортного управления автомобилем. Не так давно ЭУРом стали комплектоваться автомобили отечественного производства, в частности, в данной статье поговорим о Ладах Калинах. Какие могут случиться неисправности ЭУР Калина и какие есть способы устранения неполадок? Ответы на эти и другие вопросы ищите ниже.

Причины поломки ЭУР

Почему электроусилитель руля на Ладе Калине не работает, отключается и отказывается работать, по каким признакам рулевое колесо с ЭУРом стучит, подклинивает, закусывает или пищит? Чтобы произвести ремонт системы своими руками, нужно знать, как осуществляется диагностика и какие причины предшествуют поломке. Чаще всего выход из строя усилителя обусловлен поломкой самого узла и усилитель отказывает. Неполадки такого плана устраняются путем тщательной проверки системы для выявления точной неисправности.

Как показывает практика, зачастую неработоспособность электроусилителя (отказ) связана с поломкой контроллера скорости.

руль клинит,
заедает
становится тугой,
и другие

Поскольку датчик контроллера скорости обеспечивает активацию и отключение ЭУР при разных режимах движения. Усилитель на Калине работает в том случае, если авто передвигается на небольшой скорости. Когда скорость начинает увеличиваться, усилитель автоматически отключается, что позволяет обеспечить более безопасное управление машиной при езде на высоких оборотах.

Итак, вкратце о причинах неработоспособности ЭУР:

Вышел из строя контроллер скорости или на блок управления не поступает или пропадает сигнал от него. В данном случае причина может крыться как в поломке датчика, так и в повреждении проводки либо плохом контакте контроллера с бортовой сетью.
В электросети транспортного средства снизилось напряжение. Причины могут быть разными, начиная от севшего аккумулятора и неработоспособного генератора и заканчивая использованием в машине электрооборудования несоответствующей мощности.
Превышено допустимое число оборотов коленчатого вала.
Некорректная работа либо выход из строя управляющего модуля. В зависимости от причины, блок управления может подлежать ремонту, нужно делать более детальную диагностику.

Диагностика

Для проверки усилителя в авто нужно демонтировать пластмассовую накладку на рулевой колонке, для этого открутите болты, фиксирующие ее снизу.

Затем вам нужно будет добраться до 8-контактного штекера, его распиновка следующая:

контакт голубого цвета подключается к замку зажигания, это питание 12 вольт;
контакт красно-коричневого цвета — это кабель подключения к тахометру;
серый контакт идет на контроллер скорости авто;
бело-розовый провод — контрольный индикатор усилителя;
черно-желтый контакт — это диагностическая линия;
следующий контакт пустой, провод к нему не подключен;
контакт коричневого цвета — это масса;
пустой.

Более точные результаты позволит получить проверка усилителя с помощью сканера. Но поскольку такое оборудование обычно можно найти только на СТО, можно попытаться проверить работу системы скрепкой.

Для проверки нужно сделать следующее:

Сначала отключается зажигание.
Затем, используя скрепку, необходимо замкнуть контакты под номерами 6 и 7 данного штекера, при этом сам штекер демонтировать не обязательно.
Далее, зажигание нужно включить.
Выполнив эти действия, индикатор поломки ЭУР, расположенный в приборной панели, начнет мигать, по количеству морганий можно определить поломку системы (автор видео — Гоша Вахромеев).

Как по миганию значков индикатора понять, где искать причину:

один длинный сигнал и один короткий — электроусилитель исправен;
один длинный и два коротких — нет сигнала оборотов мотора;
один длинный и три коротких — вышел из строя или отсутствует питание контроллера момента;
один длинный и четыре коротких мигания — проблемы в работе электродвигателя ЭУР;
один длинный и пять коротких — вышел из строя контроллер положения рулевого вала;
один длинный и шесть коротких — вышел из строя контроллер положения ротора мотора;
один длинный и семь коротких — неполадки в работе электросети — напряжение либо слишком высокое, либо очень низкое;
один длинный и восемь коротких — вышел из строя управляющий модуль электроусилителя;
один длинный и девять коротких — поломка контроллера скорости.

Коды ошибок

с1044 — неверная последовательность датчика положения ротора (ДПР)

c1621 — не верное напряжение 5V

с1622 — отказ цепи сигнала скорости

c1011 — цепь сигнала оборотов двигателя автомобиля, отсутствие сигнала — сигнал с датчика хола (или штатного тахометра через ограничитель напряжения) разделить на 4 и подать на вход тахометра,

c1022 — ошибка, напряжение основного вывода датчика момента — возможно, что крышка вала перетерла изоляцию и средней, зеленый провод замыкает на массу

Ремкомплект

Не бывает, альтернативный вариант взять на разборке, цена нового более 20 тыс рублей

Демонтаж и разбор электроусилителя

Перед тем, как снять усилитель, нужно демонтировать все подрулевые переключатели. Снимите накладку рулевой рейки и демонтируйте устройства, не забыв отключить разъемы от питания.

Как убрать ЭУР своими руками:

Сняв переключатели, нужно будет произвести демонтаж нижней поперечины приборной панели. Для этого вам необходимо нажать на крепления, с помощью которых фиксируется разъем с проводами, а затем отключить проводку от управляющего модуля. Когда эти действия будут выполнены, можно будет отключить разъем от выключателей.
Кронштейн системы закреплен при помощи гаек, вам нужно будет их открутить гаечным ключом.
После этого рулевую рейку нужно будет аккуратно опустить вниз. Чтобы сделать это, вам нужно будет найти болт, крепящий кардан к валу усилителя. Данный болт необходимо выкрутить, но при откручивании нужно будет зафиксировать гайку, это позволит предотвратить ее проворачивание. Когда болт будет извлечен, крепление надо будет разжать, после чего промежуточный вал аккуратно демонтируется.
На данном этапе рекомендуем отметить положение вала и шестерен, для этого можно использовать маркер. Этот шаг очень важен, поскольку его выполнение позволит предотвратить возможные проблемы с установкой в дальнейшем. В том случае, если метки на валах не будут соответствовать, это может стать причиной неполадок в работе усилителя. При демонтаже будьте аккуратны и не повредите проводку, поскольку это также приведет к неработоспособности ЭУР.
Когда узел будет демонтирован, его надо будет разобрать и заменить вышедшие из строя элементы. Дальнейший монтаж производится в обратном порядке (автор видео — Мурзик Белый).

Как подтянуть рулевую рейку с электроусилителем?

Появление стука в работе ЭУР связано с необходимостью подтянуть рулевую рейку.

Как сделать это правильно:

Для начала нужно отключить АКБ, для этого отсоедините от него клеммы. Выкрутите крепление аккумулятора, для этого нужно открутить еще две гайки, расположенный по краям. После этого батарея извлекается и убирается в сторону.
Затем нужно приподнять пластиковую подставку, под ней расположено еще четыре винта, они также выкручиваются.
Сделав это, необходимо отодвинуть данную подставку вперед, пока площадка не отсоединится от подушки фиксатора корпуса воздушного фильтра. После этого накладку можно будет сдвинуть назад, это позволит обеспечить более свободный доступ к самой рейке.
На следующем этапе необходимо будет подлезть рукой под рейку. Прямо под ней, как показано на фото, расположен прорезиненный колпачок, его нужно будет демонтировать, это позволит обеспечить доступ ключа к регулировочной гайке.
Для выполнения работ по регулировке вам потребуется специальный ключ для подтягивания рейки, без него осуществить процедура регулировки не получится. Используя этот ключ, необходимо подлезть под рейку автомобиля, чтобы установить инструмент в необходимое отверстие.
При регулировке будьте аккуратны, чтобы не перетянуть рейку. Если ее подтяжка будет очень сильной, то при движении на поворотах рейку будет закусывать, а это, в свою очередь, может отразиться на безопасности передвижения. Угол регулировки всегда разный, он зависит от того, как сильно гайка разболталась, но обычно при выполнении таких работ гайка подтягивается приблизительно на 30 градусов. Это должно быть достаточно для того, чтобы все стало правильно.
После того, как регулировка будет окончена, необходимо будет проверить правильность выполнения данной задачи. То есть вам надо будет убедиться в том, что рулевое колесо поворачивается нормально в любое положение до упора и стука при этом нет. Если стук остался, то регулировка продолжается.

Устройство и принцип работы электроусилителя руля

Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения – облегчить рулевое управление. Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить передаточное отношение привода. Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками. Требования к комфорту и эргономике почти не предъявлялись, поэтому то, что для маневрирования водителю приходилось делать 5-6 оборотов огромным рулем от края до края, во внимание не принималось. В наши дни инженеры нашли более изящный выход — электроусилитель руля.

Этот механизм при помощи электромотора создает вспомогательное усилие на рулевом валу при его повороте. Появился он относительно недавно и постепенно начинает вытеснять своих предшественников – гидро- и электро-гидроусилитель.

Устройство и принцип действия электроусилителя руля

Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и управляющий блок. Дополнительно механизм может оснащаться датчиком скорости вращения руля. Устройство сервопривода на разных типах автомобилей различается (подробнее об этом ниже).

Главный датчик в электроусилителе руля – датчик крутящего момента. Выполнен он следующим образом: в разрез рулевого вала встроен торсион, на концы которого устанавливаются элементы датчика, принцип действия которого может быть оптическим или магнитным.

Принцип работы электроусилителя руля следующий. С поворотом руля торсион на валу закручивается тем сильнее, чем больше прилагаемое усилие. Величина приложенного усилия оценивается по взаимному расположению частей датчика. Измеренное значение передается в блок управления. Второй датчик измеряет угол поворота руля и также передает измерения в управляющий блок, куда дополнительно поступают данные о скорости движения машины (от ABS системы) и оборотах двигателя (от контроллера). А на основании всей полученной информации, электронный блок управления рассчитывает величину вспомогательного усилия, и подает на электромотор напряжение нужной величины и полярности. Через сервопривод электродвигатель перемещает рулевую рейку или вращает рулевой вал.

При движении с небольшой скоростью, например, на парковке, когда приходится быстро поворачивать колеса из одного крайнего положения в другое, электромотор работает с максимальной мощностью, и обеспечивается так называемый «легкий руль». И наоборот, когда машина едет по трассе с высокой скоростью, руль поворачивается на небольшие углы, поэтому вспомогательное усилие минимально, руль получается более «тяжелым». Вдобавок, электроусилитель руля способен увеличивать реактивное усилие, которое возникает при повороте колес, помогая им вернуться в среднее положение.

Нередко возникает необходимость в поддержании среднего положения колес, например, при сильных порывах бокового ветра или неодинаковом давлении в шинах, в подобных ситуациях блок управления обеспечивает постоянное корректирующее усилие. В программном обеспечении системы заложена и компенсация увода переднеприводной машины в сторону из-за разной длины валов привода колес.

Конструкция электроусилителя руля

Несмотря на общее устройство, конструктивно электроусилитель руля может быть выполнен различными способами в зависимости от того, на каком типе автомобилей он устанавливается.

На автомобилях малого класса ЭУР устанавливается на рулевую колонку. Они не нуждаются в большом усилии на руле, поэтому электромотор и механическая передача получаются компактными и помещаются в салоне авто под рулевым колесом. Там же размещаются и датчики. В результате устройство надежно защищено от пыли, грязи и высокой температуры, царящих в подкапотном пространстве, что наилучшим образом сказывается на сроке службы.

У машин среднего класса электроусилитель руля размещается на рулевой рейке, вспомогательное усилие на которую передается через шестерню.

Внедорожники и микроавтобусы, из-за большой массы, нуждаются в большом вспомогательном усилии, поэтому на них устанавливается электроусилитель руля параллельноосевой конструкции. Электродвигатель передает усилие при помощи зубчатоременной передачи и механизма «винт-гайка на циркулирующих шариках». Зубчатый ремень вращает гайку, а та, в свою очередь, через шарики перемещает рулевую рейку. Шарики циркулируют по резьбе и возвращаются по специальному каналу в гайке.

Независимо от варианта исполнения, электроусилитель руля устроен таким образом, что даже в случае его выхода из строя автомобиль останется управляемым, поскольку сохранится прямая связь рулевого вала с рейкой.

Преимущества ЭУР перед ГУР и ЭГУР

Водители автомобилей, на которых установлен гидро- и электро-гидроусилитель, вынуждены мириться с их многочисленными недостатками, а именно:

держать колеса в крайнем положении можно не более пяти секунд, иначе происходит перегрев масла в системе и выход ГУР из строя;.
необходимость в периодическом обслуживании (нужно контролировать уровень масла, менять его, следить за состоянием приводов, шлангов и насоса);.
на работу ГУР расходуется часть мощности двигателя автомобиля;.
устройство работает в одном режиме, независимо от условий движения;.
снижение информативности руля на высоких скоростях (частично этот недостаток устранен за счет применения рулевой рейки с переменным передаточным отношением).

Достоинствами электроусилителя руля являются надежность, экономичность и компактность. Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще. Электроусилитель руля приводится в действие не от силового агрегата автомобиля, к тому же работает только при работе рулем, благодаря этому экономится от 0,4 до 0,8 литра горючего в зависимости от стиля езды и дорожных условий. Электроусилитель руля не требует обслуживания, однако, в случае поломки неисправные узлы меняются целиком, поэтому стоимость ремонта значительно возрастает.
” alt=””>
Пожалуй, самым главным преимуществом электроусилителя руля, можно считать возможность изменять вспомогательное усилие в зависимости от условий передвижения автомобиля, благодаря чему, достигается более острое управление на высоких скоростях, и более легкое на малых. Кроме того, одна и та же модель может применяться на различных машинах, а все, что потребуется – изменить настройки электронного блока управления.

Как починить неисправности электроусилителя руля

Как починить неисправности электроусилителя руля
Причины отказа или неисправной работы ЭУР
Видео: Неисправности электроусилителя руля
Диагностика и обнаружение проблемы
Ремонт электроусилителя руля своими руками
Видео: Снятие ЭУР
Нюансы ремонта электрогидроусилителя
Когда лучше пойти в сервис

Усилитель рулевого управления — это механизм, который позволяет снизить усилие, прилагаемое водителем к рулю. Он является обязательным компонентом грузовиков, а на легковые автомобили его устанавливают не всегда. Различают пневматические, гидравлические, механические, электрические (ЭУР), электрогидравлические (ЭГУР) усилители. Электроусилитель руля обеспечивает комфортное управление автомобилем. По каким причинам ЭУР отказывается работать, почему слышен свист при повороте руля и как устранить неполадки — об этом далее в статье.

Причины отказа или неисправной работы ЭУР

Конструкция электроусилителя руля очень простая — её главными составляющими компонентами являются:

редуктор;
электромотор;
электронный блок управления (ЭБУ);
контроллер крутящего момента;
датчик положения ротора;
прибор фиксации скорости.

Действует ЭУР по такому принципу:

Когда вращается руль, скручивается торсион. Показатель крутящего момента регистрируется контроллером. Электроусилитель размещается на рулевом вале, части которого соединяются торсионом.
Блок получает данные с датчиков и регулирует напряжение электродвигателя. Он также рассчитывает уровень компенсационного усилия, которое необходимо добавить во время вращения руля. При меньшей скорости на электродвигатель подаётся большее напряжение.
Электродвигатель при помощи редуктора создаёт дополнительное усилие, которое облегчает управление передними колёсами.

В зависимости от размеров автомобиля конструкция ЭУР может отличаться. Например, компенсационное усилие направляется на рулевой вал или прямо к рейке. В небольших автомобилях нет необходимости прилагать большую силу к рулю, поэтому ЭУР размещается на рулевой колонке, фактически в салоне автомашины. Пыль, грязь и влага не проникают к устройству, что способствует продолжению периода его эксплуатации.

В автомашинах среднего размера ЭУР устанавливается на рулевой рейке и создаёт компенсационное усилие при помощи редуктора. В тяжеловесных микроавтобусах и внедорожниках применяется параллельноосевое устройство с зубчато-ременной передачей и механизмом «винт-гайка на циркулирующих шариках» для создания большого усилия.

Усилитель руля, оснащённый электроприводом, может отказывать в функционировании по таким причинам:

При низком напряжении в питающей бортовой сети автомобиля. Такие условия могут быть обусловлены не заряженным аккумулятором, не действующим генератором или не подтянутым его ремнём, применением в авто электрического оборудования несоответствующей мощности.
Вследствие неисправности ЭБУ. Он находится под радиатором обогревателя, и зимой при воздействии на него высокой температуры может выйти из строя.
Из-за неактивного предохранителя. Проверять исправность нужно, осматривая целостность нити внутри устройства. При необходимости следует заменить его новым.
Для функционирования ЭБУ необходимо напряжение 13,6 В — при меньшем значении следует поменять регулятор генератора.
Влага и конденсат провоцируют дефекты предохранителя и электромотора. Следует предотвратить появление этих негативных факторов.
При автоматическом прекращении деятельности ЭУР после включения зажигания и бортового компьютера, диагностирующего все узлы и обнаружившего неработоспособность прибора. При этом извлеките предохранитель, находящийся слева от руля, регулирующий питание ЭБУ, с целью предотвращения внезапного запуска ЭУР при движении автомашины, что может создать аварийную ситуацию. Крутящий момент получит рулевая рейка, обходя электроусилитель. Затем следует очень медленно ехать в автомастерскую. Управлять автомашиной будет труднее.
Из-за отсутствия сигнала от контроллера скорости, так как этот прибор активизирует и отключает ЭУР при различных режимах движения. Если датчик вышел из строя, то ЭБУ не получает информации от него. Происходит автоматическое отключение электроусилителя рулевого управления. Для восстановления его работы необходимо произвести ремонт, заключающийся в очистке наружной поверхности от грязи или намагниченной металлической стружки. Проверьте также проводку и контакты прибора с бортовой сетью. Если предыдущие манипуляции оказались неэффективными, тогда придётся заменить датчик скорости. Стоимость нового прибора небольшая, и его можно приобрести в любом магазине автозапчастей. Процедура замены несложная, и её можно сделать самостоятельно.

Видео: Неисправности электроусилителя руля

ЭБУ способен сканировать показатель спидометра при помощи данных контроллера скорости. Усилитель руля, оснащённый электроприводом, функционирует на полную мощность при движении на низкой скорости, например, когда вы паркуетесь, маневрируя рулём — выворачивая его до крайних положений то влево, то вправо. ЭУР запускается при частоте вращения, равной 400 об./мин., при меньшем значении устройство неактивно.

Во время разгона уменьшается усилие, которое создаёт электрический прибор на рулевую рейку. При скорости, превышающей 60 км/ч (в некоторых моделях — 110 км/ч), ЭУР автоматически выключается. Такой механизм действия усилителя задан в программном обеспечении и гарантирует безопасность управления автомашиной при быстрой езде.

Посторонний шум в электроусилителе, который сопровождается свистом при вращении руля, требует смазки рулевого вала. Если эта мера оказалась неэффективной, то необходимо подтянуть рейку, подшипники, регулировочную гайку, оснастить дополнительными шайбами для уменьшения люфта, заменить ЭУР безредукторным или отказаться от него вообще. Посторонний шум во время вращения руля провоцирует не только электроусилитель, а также рулевая рейка или колонка.

Диагностика и обнаружение проблемы

Во время включения зажигания бортовой компьютер диагностирует все системы автомобиля. Если ЭУР неисправен, то на щитке приборов светится индикатор с изображением руля и восклицательного знака.

По цвету сигнала определяют степень опасности:

красный означает необходимость срочного ремонта;
жёлтый — эксплуатация автомобиля возможна без ЭУР при условии извлечения его предохранителя. Неполадки усилителя могут быть связаны с повреждёнными цепями питания или неисправным датчиком.

Если индикатор загорается при включении зажигания, а при работающем двигателе гаснет, то это сигнализирует о нормальной деятельности системы. Нужно удостовериться, нет ли повреждений кабелей ЭБУ.

При этом следует учесть значение контактов соответственно цвету:

голубой — двенадцативольтный, подключён к замку зажигания;
красно-коричневый соединён с тахометром;
серый идёт на контроллер скорости;
бело-розовый — подключён к индикатору ЭУР;
чёрно-жёлтый — линия диагностики;
шестой — без подключения;
коричневый — минусовый провод бортовой сети;
восьмой — нет ввода.

При проверке ЭУР на автосервисе сканером через диагностический порт можно получить точный анализ показателей. Диагностика скрепкой позволяет водителю узнать о дефектах в узлах транспортного средства.

С этой целью необходимо:

Отключить зажигание.
Скрепкой замкнуть контакты 6 и 7 в штекере, без его демонтажа.
Запустить мотор.
После этого индикатор ЭУР на панели приборов начнёт мигать.

Первый сигнал всегда является длинным, после него есть ещё короткие моргания, их количество означает вид поломки:

один — электроусилитель работает исправно;
два — отсутствует сигнал от измерителя оборотов двигателя;
три — нет питания контроллера момента;
четыре — поломка электродвигателя;
пять — не функционирует датчик поворота руля;
шесть — нет данных прибора, который фиксирует положение ротора двигателя;
семь — перебои в сети;
восемь — ЭБУ не действует;
девять — аппарат регистрации скорости не выдаёт информации.

Ремонт электроусилителя руля своими руками

ЭУР запускается при движении автомобиля на низкой скорости, а отключается — на высокой. Опасность представляет остановка деятельности усилителя в одном из этих состояний. Запрещается эксплуатировать автомашину до ликвидации неисправности.

Во избежание внезапного отказа системы ЭУР проводите рационально диагностику всех узлов автомобиля. Если вышел из строя усилитель руля, оснащённый электроприводом, придётся снять его, отремонтировать или заменить. Демонтаж проводится вместе с рулевой колонкой. Понадобится ключ на тринадцать, крестовая и плоская отвёртки.

Условиями извлечения ЭУР являются:

нахождение колёс в прямом положении;
снятие минусовой клеммы с аккумулятора;
демонтаж руля и части торпеды.

Необходимо пользоваться схемой подключения прибора.

Видео: Снятие ЭУР

Последовательность действий следующая:

Убрать подрулевые переключатели.
Затем следует разъединить штекер с кабелями от щитка приборов.
Демонтируйте замок зажигания, выкрутив три самореза крестовой отвёрткой.
Снимите нижнюю часть щитка приборов.
Нажав на фиксаторы, которыми крепятся колодки кабелей, отключите их от ЭБУ.
Далее разъедините колодку и подрулевые переключатели.
Выкрутите четыре гайки, которыми закреплён кронштейн.
По завершении предыдущих манипуляций наклоните рулевую колонку вниз.
Заключительным этапом демонтажа ЭУР является выкручивание ключом на тринадцать болта, которым кардан прикручен к валу рулевого механизма, при одновременном удерживании гайки от проворота. Клеммное соединение следует разжать плоской отвёрткой и осторожно извлечь промежуточный вал.
Далее проводят ремонт ЭУР и сборку устройства в обратном порядке, совмещая пометки.
Предварительно следует разместить нижний шарнир на вал-шестерню.
Совместите промежуточный кардан и рулевой вал.
Вначале устанавливают нижний шарнир, потом вал проворачивают, чтобы стянуть их болтом.
Напоследок подключают штекер кабелей и устанавливают верхние панели.

Нюансы ремонта электрогидроусилителя

Некоторые автомобили, выпущенные в 2000 гг, оснащены электроусилителями и электрогидроусилителями руля. Это марки — Ford, Wolkswagen, Audi, Peugeot, Citroen, Skoda, Suzuki, Opel, Toyota, Honda, и Mazda. Конструкция ЭГУР (Electro-hydraulic power steering systems) является модернизированным гидроусилителем. Усовершенствование касается насоса, обеспечивающего гидравлическое давление. На его работу уже влияет собственный электрический привод, а не ременной от двигателя.

Насос включается электродвигателем только по мере необходимости, поэтому владелец авто может сэкономить топливо. Если ЭГУР вышел из строя, то его замена новым будет очень дорогая. Его стоимость высокая и колеблется в пределах 15–60 тыс. руб. Более экономным вариантом будет его ремонт в надёжной автомастерской. При неисправности ЭГУР руль становится «жёстким», при повороте слышен свист, течёт масло.

При самостоятельной замене ЭГУР необходимо выполнить следующие действия:

разберите колёса, для этого поднимите автомобиль при помощи подъёмника;
отвинтите крепления подкрылка и демонтируйте его;
открутите крепления кронштейна и достаньте насос, аккуратно отсоедините провода от него, так как фишки разъёмов легко сломать;
снимите с нагнетателя пластиковую крышку и его механическую часть, затем диагностируйте каждую деталь.

Не рекомендуется самостоятельно ремонтировать деталь, за исключением случая, если вы специалист в этом вопросе.

Мастера на автосервисе чинят насос ЭГУР в такой последовательности:

вначале проверяют гидравлическую и электронную часть насоса на оборудовании для диагностики, которое воспроизводит функционирование авто и занимается поиском неисправностей устройства;
если не работает насос, его разбирают и заменяют изношенные элементы, проверяют другие детали, складывают конструкцию и проверяют опять на стенде;
при отказе электроники необходимо воспользоваться специальными инструментами и высокоточным оборудованием для устранения неисправности или ошибки.

Когда лучше пойти в сервис

Замена ЭУР обойдётся дорого, поэтому если период гарантийного обслуживания автомобиля ещё не истёк, лучше воспользуйтесь сервисом дилерской сети. В противном случае обращайтесь к опытному электрику в автомастерской для снятия устройства, его диагностирования и, при необходимости, установки нового прибора.

Зная причину неработоспособности ЭУР, вы оперативно устраните возникшие неполадки. Достоверной информацией об электрической схеме устройства владеют мастера в автосервисах, поэтому предпочтительнее ремонтировать ЭУР там. Не стоит рисковать, а лучше довериться компетентным специалистам, чтобы обеспечить безопасность при движении автомобиля.

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.

Устройство электроусилителя руля

Усилители рулевого управления, в случае с легковыми автомобилями, повышают комфортабельность вождения, на грузовиках же без них и вовсе не обойтись, поскольку управлять авто без такого оборудования очень затруднительно. Изначально на машинах использовался усилитель гидравлического типа (ГУР), в котором основную работу выполняла жидкость, находящаяся под давлением.

ГУР получил достаточно широкое распространение и до сих пор используется как на легковушках, так и на специализированной технике. Но у этого типа усилителя рулевого управления появился конкурент, причем достаточно серьезный — электрический усилитель (аббр. ЭУР, ЭУРУ).

Этот тип уже завоевал достаточно широкую популярность и его устанавливают на свои модели многие автопроизводители. Есть тенденция, что на определенных классах автомобилей ЭУР полностью вытесняет ГУР. Поэтому следует подробно рассмотреть устройство электроусилителя руля, конструктивные особенности, виды, положительные и отрицательные стороны.

Основная задача ЭУР та же, что и у гидроусилителя – создание дополнительного усилия на рулевом механизме для облегчения управления авто. Причем работа усилителя не должна влиять на «обратную связь», чтобы водитель постоянно «чувствовал» дорогу.

Основные составные части. Принцип работы ЭУР

Сначала рассмотрим принцип работы электроусилителя, поскольку у всех существующих видов он идентичен. Также в конструкции используются одни и те же составные части, но компоновка их может быть разной.

Итак, состоит электроусилитель из:

Исполнительного механизма;
Блока управления;
Следящих датчиков.

Эти составные части присутствуют в любых типах ЭУР. Также некоторые виды дополнительно могут использовать информацию и из других датчиков – скорости движения и оборотов коленчатого вала.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм создает усилие, тем самым обеспечивая облегчение управления авто. Состоит он из электродвигателя и силовой передачи. Что касается мотора, то в конструкции ЭУР применяется асинхронный либо синхронный эл. двигатель бесконтактного типа, что обеспечивает высокую надежность узлу.

В ЭУР используется несколько типов силовых передач (в зависимости от типа) – червячные, шестеренчатые или же шарико-винтовые. Нередко силовые передачи исполнительного механизма называют сервоприводом.

Блок управления

Блок управления «заведует» работой исполнительного механизма. Именно он подает электрический ток (строго определенных параметров) на электродвигатель, обеспечивая включение его в работу. Подавая импульсы на исполнительный механизм, блок управления ориентируется на показания датчиков, используемых в конструкции ЭУР.

Датчики

Этих датчиков – несколько, каждый собирает определенную информацию и передает ее на блок управления. Основным среди них является датчик крутящего момента (его ещё называют датчик усилия), определяющего, какое усилие на руль приложил водитель. Также в конструкции используется датчик угла поворота руля. Опционально ЭУР также может использовать информацию о скорости движения авто и оборотах силовой установки.

Датчик крутящего момента на рулевом колесе

Измерение усилия на руле осуществляется благодаря торсиону, устанавливаемому в вал рулевой колонки. Вал в свою очередь состоит из двух: входного и выходного, соединёнными между собой торсионом. При прикладывании усилия он скручивается (чем больше сил приложить, тем сильнее угол скручивания) и валы смещаются относительно друг друга.

Этот угол и «улавливает» датчик, после чего передает полученную информацию на блок управления. На основе этих данных блок вычисляет какой импульс необходимо подать на исполнительный механизм. От этого датчика напрямую зависит, какое усилие будет компенсировать усилитель.

Стоит отметить, что сам торсион жестко связан с валами рулевой колонки и скручиваться он может только на определенный угол, поэтому даже при отказе ЭУР управление авто сохраняется.

Датчик угла поворота определяет в какую сторону водитель начал вращать руль, и благодаря информации от него блок управления устанавливает полярность тока, подаваемого на электродвигатель. Нередко датчики угла поворота и крутящего момента объединены в одну конструкцию. Располагаются они оба на рулевой колонке.

Пример устройства ЭУР с датчиком крутящего момента

Стоит отметить, что также есть и датчик обратной связи, установленный на электродвигателе, благодаря которому блок управления контролирует работу исполнительного механизма.

Задействование для работы ЭУР других датчиков – скорости движения и параметров работы мотора, дает возможность подстроить усилитель под конкретные условия движения.

Зная конструкцию, можно понять принцип работы электроусилителя руля. Имеющиеся в конструкции датчики постоянно следят за положением рулевой колонки. В случае поворота они регистрируют изменения и передают информацию на блок управления. Тот в свою очередь высчитывает параметры электрического тока и подает их на электродвигатель. При включении в работу посредством сервопривода эл. мотор создает усилие на рулевом механизме. В общем, все достаточно просто. Но здесь стоит упомянуть, что под разные условия существуют свои режимы работы ЭУР, но о них ниже.

Виды и их особенности

Как отмечено, в устройстве ЭУР применяются одни и те же составные элементы, но с разной компоновкой. Все применяемые электрические усилители рулевого управления можно разделить на:

Встроенные в рулевую колонку;
Монтируемые на рулевой механизм;

Особенность первого типа заключается в том, что все составные части объединены в единую конструкцию, устанавливаемую на рулевой колонке. В таком механизме используется червячная силовая передача, воздействующая на вал рулевой колонки (червяк соединен с ротором электродвигателя, а шестерня, с которой он находится в зацеплении – на валу колонки, после торсиона). Такой тип ЭУР является самым дешевым и его можно встретить на автомобилях бюджетного сегмента.

ЭУР встроенный в рулевую колонку

Что касается усилителей, устанавливаемых на рулевой механизм, то у этих типов конструкция раздельная – датчики установлены на колонке, блок управления располагается где-то в салоне, а двигатель с редуктором расположен на рулевом механизме.

Причем существует несколько типов ЭУР с такой компоновкой:

С червячным редуктором;
Двухвальный;
Шарико-винтовой;

С червячным редуктором

Если рассмотреть общую концепцию ЭУР, установленного на рулевой колонке, и раздельного усилителя с червячным редуктором, то разница между ними сводится лишь к тому, что у второго варианта исполнительное устройство располагается возле рулевого механизма, хотя в нем все также используется червяк с шестерней (установленной на валу рулевой колонки).

Червячный редуктор ЭУР

Двухвальный ЭУР

Двухвальный тип ЭУР с момента появления являлся достаточно популярным, но сейчас он используется значительно реже. Конструктивное исполнение этого типа усилителя очень интересно: сочленение «колонка-рулевой механизм» здесь осталось без изменений (так же, как и на авто без усилителя).

Двухвальный ЭУР от компании ZF

То есть, на конце вала колонки установлена шестерня, которая имеет постоянное зацепление с рейкой. Но в рулевой механизм с другой стороны корпуса монтируется исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя, на валу которого тоже установлена шестерня, тоже взаимодействующая с рейкой. Для этого на рейку приходится наносить дополнительный зубчатый сектор.

Схема работы двухвального ЭУР

Работает такой механизм очень просто: водитель, как и на авто без усилителя, посредством шестерни перемещает рейку. В то же время блок управления включает в работу электродвигатель, который благодаря зубчатому зацеплению помогает ее перемещать.

Шарико-винтовой усилитель

Последний тип – шарико-винтовой. В этом ЭУР усилие также передается на рулевую рейку, а не валы колонки. Но делается это при помощи шарико-винтовой гайки. Для передачи усилия используются шарики, движущиеся по винтовой канавке, проделанной на рейке.

Шарико-винтовой ЭУР с ременной передачей

Принцип работы электроусилителя руля этого типа сводится к тому, что усилие, создаваемое электродвигателем, передается на гайку, установленную на рейку (посредством ременной передачи) или же напрямую, когда электромотор встроен в рулевую рейку. В результате гайка начинает вращаться, при этом она из-за конструкции корпуса не может смещаться в продольном направлении. Поэтому вращение гайки приводит к перемещению самой рейки, тем самым и создается дополнительное усилие на рулевом механизме.

ЭУР с шарико-винтовой передачей и встроенным электромотором

В каждом из указанных типов есть определенные достоинства и недостатки, которые сказываются на их распространенности на авто. К примеру, устройство, монтируемое на рулевую колонку отличается дешевизной, но при этом информативность работы у него невысокая. Что касается шарико-винтового ЭУР, то он считается лучшим по информативности, но очень сложный в обслуживании и дорогостоящий.

Режимы работы

Теперь по поводу режимов работы. Дело в том, что при разных условиях движения необходимо создание конкретного усилия. Также некоторые из режимов направлены на повышение комфортабельности.

Основными из режимов работы ЭУР можно отметить:

Парковка;
Движение на высокой скорости;
Подруливание;
Возврат колес в среднее положение.

Парковка автомобиля отличается надобностью поворота колес на большие углы, при этом с минимальной скоростью движения, а то и вовсе стоя на месте. Поэтому усилие на руле при парковке – значительное. Чтобы компенсировать ЭУР начинает работать в условиях создания максимального усилия.

А вот при движении на высокой скорости для обеспечения хорошей информативности, чтобы водитель не потерял чувства дороги, при маневрах ЭУР практически не задействуется или же создает малые усилия.

Интересным является режим подруливания. Условия движения авто могут быть самыми разными – дорога со скосом в одну сторону, воздействие сторонних факторов (боковой ветер, разное давление в колесах). Все они приводят к тому, что авто «уводит» в какую-либо из сторон. Режим же подруливания обеспечивает прямолинейное движение авто, причем делает ЭУР это без какого-либо участия со стороны водителя.

Существует и режим возврата колес в среднее положение, когда снижается усилие на рулевом колесе. Это происходит при завершении поворота, когда водитель «отпускает руль», блок управления по средствам датчиков рассчитывает необходимый момент и возвращает колеса в среднее положение за счет электроусилителя.

Описанные режимы работы в ЭУР включаются автоматически (благодаря информации от дополнительных датчиков). Но этот усилитель также позволяет водителю устанавливать свои определенные режимы – «Спорт», «Норма», «Комфорт».

Разница между режимами сводится к изменению реакции ЭУР на условия движения. К примеру, в режиме «Спорт» обеспечивается большая информативность (руль более «тяжелый»), а при «Комфорте» создает больше усилия, обеспечивая удобство управления авто. «Норма» же является средним положением, при котором, на малых скоростях ЭУР работает по максимуму, а на высоких – создает минимальное усилие.

Достоинства и недостатки

Как и в любом устройстве, у электроусилителя руля есть свои положительные и отрицательные стороны. К достоинствам ЭУР относятся:

Повышение экономичности авто. ЭУР «не забирает» мощность силовой установки, а также включается в работу только при поворотах руля;
Простота конструкции и меньшая металлоемкость;
Компактность;
Нет надобности в техническом обслуживании;
Бесшумность;
Возможность установки режима работы.

Благодаря этим преимуществам ЭУР и получил широкое распространение. Но и негативные стороны у усилителя руля этого типа тоже существенны. Из основных недостатков у него отмечается:

Меньшая информативность (по сравнению с ГУР);
Возможность сбоев в работе электронной части, что приводит к некорректной работе;
Все составные части практически не ремонтопригодны, а стоимость ремонта тех узлов, которые все же ему поддаются – очень высокая;
Невысокая мощность исполнительного механизма, из-за чего нет возможности применять ЭУР на ряде авто (внедорожниках, микроавтобусах, грузовиках);
Вероятность отключения ЭУР при перегреве электродвигателя (случается при движении в тяжелых условиях, когда усилитель работает непрерывно).

В общем, электроусилитель руля является достойным конкурентом ГУР, и используется он все чаще, хотя вряд ли когда-то сможет полностью его заменить.