В первую очередь, усилители рулевого управления бывают двух видов: гидравлические и электрические, те, в свою очередь, делятся на подвиды. Каждый из них, во время вождения оставляет разные впечатления, которые сложно передать словами, но можно представить конструктивно.
Информативный, крепкий руль с хорошим самовозвратом, четкая обратная связь с трассой - все это зависит от конструкции рулевой рейки, где главное избежать потери на трение и инерцию.
Если перед вами стоит задача выбрать усилитель рулевого управления опирайтесь на свой опыт и ощущения при езде. Гидравлические и электрические системы обладают конструктивными отличиями, у каждой есть достоинства и недостатки.
Образцовая система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм типа «винт — шариковая гайка» для которого характерно минимальное внутреннее трение, также дополнен гидравлическим усилителем. Поворот руля - вращается входной вал редуктора, который имеет винтовые канавки, они есть и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращаясь, вал вызывает перемещение гайки по оси. Внешняя часть гайки стыкуется зубьями с выходным валом редуктора и ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. Это подшипниковый узел своего рода.
Чаще всего используется на грузовом транспорте и автобусах, ранее также ставили и на дорогостоящие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124.
Засилье привычных рулевых реек, привело к тому, что внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электродвигателей приплюсовались паразитные моменты инерции. Инженеры бьются над тем, чтобы приблизить механизмы современности к образцовой информативности, присущей легковым рулевым редукторам.
Классический гидравлический усилитель руля: ГУР
Достаточное внутреннее трение есть и в обычной механической рулевой рейке без усилителя. Наибольшее число потерь в зубчатой паре «входной вал — рейка». В опорной втулке и сухаре также есть достаточное трение. И вот в рейке с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.
Классический ГУР и сейчас часто устанавливают на многие машины. Он имеет в наличии расширительный бачек под капотом и рейку с гидравлическими контурами.
Для того, чтобы уменьшить дополнительные трения, которые ухудшают самовозврат руля и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным, конструкторы увеличили продольный наклон оси передних стоек (кастор) в современных автомобилях и в гидравлическом усилителе изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов.
Это все механика. При эксплуатации такого типа усилителей может расстраивать гидравлика: течь сальников и внешних магистралей, износ насоса ГУР. Часто может испортить устройство внешнее вмешательство, например, замена рулевых тяг - сервис могут неверно установить пыльники, а именно использовать пластиковые стяжки вместо штатных металлических хомутов. А значит, в рейку попадёт влага, появится коррозия. Если упустить момент, ремонт будет уже невозможен и узел потребуется заменить полностью. Сегодня классический ГУР требует минимальной заботы и адекватных затрат при ремонте в сравнении с другими видами усилителей.
Электрогидравлический усилитель - ЭГУР
ЭГУР — это копия схемы классического гидроусилителя, даёт такие же ощущения при эксплуатации и имеет такую же проблематику. Разница очевидна: механический насос заменён электрическим. Но все же, если разобраться, есть некоторое количество отличий со знаком «плюс» и «минус»
ЭГУР: отсутствует механический насос в приводе навесного оборудования двигателя. Электрический насос стоит отдельно. В наше время таким видом оборудуют многие модификации автомобилей концернов Renault-Nissan и GM.
Система имеет отдельный модуль управления. Но он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих старых авто герметичность такого бургера нарушается и в электронику, очевидно, попадает влага или даже масло. Происходит это бессимптомно, появляющиеся сбои в работе усилителя, как правило, не подлежат ремонту, приходится производить замену дорогостоящих элементов.
Жирный плюс данной схемы с собственным блоком управления, и главное отличие от классического ГУРа, это автоматическое отключение насоса, в случае, если вдруг произойдёт большая потеря масла из системы. Что гарантирует его неизбежную поломку из-за работы на сухую.
Электрический усилитель: ЭУР, встроенный в рулевую колонку
Электрические усилители в чистом виде своим появлением к потерям на трение в рулевых механизмах добавили совершенно бесполезный момент инерции. На смену гидравлике и насосу вступили электродвигатели, являющиеся частью рейки или нет. Вращаясь в ту или иную сторону помогает при повороте руля. Но нет возможности в секунду остановить его и изменить направление вращения, очевидно ротор электродвигателя имеет какую-то массу, значит и продолжает двигаться по инерции ещё какое-то время. Решение нашлось: время необходимое электронике для адаптации покрывается временным дополнительным сопротивлением на руле - усилителем, встроенным в рулевую колонку.
ЭУР с элементами усилителя, встроенными в рулевую колонку — бюджетное устройство, нашло применение в сегменте доступных автомобилей.
Часто такие усилители с электромотором снабжены еще и червячным редуктором, в системах, где ЭУР встроен в рулевую колонку. В результате возрастают потери на трение и информативность руля снижается, ниже чем в устройстве с гидроусилителем. И невозможна настройка электроники с целью уменьшить этот недостаток. Именно эту разницу уловит драйвер, сменивший авто с ГУРом на автомобиль оснащённый ЭУРом.
В рулевом управлении с усилителем в рулевой колонке задействована обычная механическая рейка, ее конструкция проста, поэтому надежнее сложного и технологичного гидроузла, но при появлении внутренней коррозии обычная рейка никакие проявит себя до тех пор, пока валы необратимо не сгниют и подлежат исключительно замене; а гидравлический узел в короткие сроки «потечёт» из-за износа сальников.
Все же бесспорный плюс такого типа ЭУРа в том, что электроника рулевой колонки редко выходит из строя. А ресурсные запасы системы равны знакомому гидравлическому устройству.
Электрический усилитель: ЭУР, с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку
ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, легко узнаваемый: электромотор присоединен корпусу рейки рядом с входным валом.
Открывает группу настоящих электрических реек со встроенными элементами усилителя.Объём паразитных потерь на трение и моментов инерции схожа с ЭУРом встроенном в рулевую колонку, описанном выше. Все составляющие усилителя встроены в рейку, что значительно увеличивает тяжесть неисправностей и сумму ремонта.
Электрический усилитель ЭУР с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку, двухвальный
Двухвальный червячный ЭУР. До 2005 г. устанавливали на Тойоты и Лексусы. Электромотор здесь установлен на противоположном конце от входного вала. Рулевой механизм имеет два отлива под опорные сухари.
Наиболее противоречивый и мудреный вид ЭУРа. Вал электрической рейки имеет две зубчатые пары по краям. На первую, как и ранее, воздействует водитель при повороте руля. Вторую пару на другом конце стимулирует электромотор с червячным приводом. Итог: двойное трение из-за дополнительного опорного сухаря и пары «шестерня-рейка». Требуется особый подход к настройке электроники с целью снизить отрицательное влияние на информативность руля. Весьма сложен и ремонт такого ЭУРа.
Есть и бесспорный позитив: вторая полноценная опора с сухарем на другом конце узла исключает стук во втулке.
Электрический усилитель, ЭУР с винт-шариковой гайкой
Наиболее адекватный вид электрической рейки. Электромотор находится в рейке, ее вал проходит сквозь него. В приводе использована надежная шариковая гайка, а не червяк. Сниженное трение и минимизированный паразитный момент инерции - отличный результат иначе сконструированного ротора электродвигателя. Этот усилитель прост в настройке для гарантии качественной информативности и необходимого усилие на руле.
Электрическая рейка с винт-шариковой гайкой наделена цилиндрическим корпусом большого диаметра. Такие узлы ставят на Тойоты и Лексусы выпущенные после 2005 г. Также устанавливают на Мазде 6 второго поколения и на Фокусе 3.
По понятным причинам, такая электрическая рейка дорогостоящая. Чтобы продолжать устанавливать пользующиеся спросом рейки этого типа, некоторые производители позволяют себе экономить на производстве: Мазда 6 второго поколения и Фокусах 3 с завода оснащены некачественными опорными втулки и, рейка стучит, спустя малый срок пробега.
Также на некоторых моделях авто имеют место частые сбои начального нейтрального положения. По разным причинам настройки нарушаются, и руль заведенного автомобиля, особенно при вывешенных колесах, самостоятельно старается вращаться в одну из сторон. Благо, что водитель имеет возможность своими силами управлять машиной.
При ремонте достаточно повторно выставить нулевое положение используя компьютер или может потребоваться ремонт датчиков момента. Редко нужно перепрошивать модуль управления рейкой.
Позволю себе сделать вывод, что для наиболее беззаботного перемещения от места к месту вам подойдёт ЭУР, встречный в рулевую колонку.
Если же важнее чистый кайф от управления и без обратной связи на руле, вам не достаточно комфортно, выбирайте авто с классическим гидроусилителем. Лишь контролируй уровень и состояние масла в расширительном бачке, и не бойся ремонта - суммы будут легкозабывающимися.
Ирина Аврора