Выключатель давления усилителя рулевого управления

Устройство и принцип работы ЭГУР Servotronic

Электрогидравлический усилитель руля Servotronic – элемент рулевого управления автомобиля, который создает дополнительное усилие при вращении рулевого колеса водителем. По сути, электрогидроусилитель руля (ЭГУР) – это усовершенствованный гидроусилитель. Электрогидроусилитель отличается улучшенной конструкцией, а также более высоким уровнем комфорта при управлении автомобилем на любой скорости. Рассмотрим принцип действия, основные составляющие, а также преимущества данного элемента рулевого управления.

1. Принцип работы ЭГУР Servotronic
2. Устройство и основные компоненты
3. Отличия от других видов усилителей
4. Преимущества и недостатки

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.

Как работает ЭГУР

Принцип работы в зависимости от скорости авто ЭГУР может меняться.

Если машина едет прямо, то жидкость в систему циркулирует по кругу по направлению от насоса в бачок и затем обратно.

При повороте рулевого колеса происходит следующее:

1. торсион закручивается, поворачивая золотник, циркуляция жидкости при этом останавливается;
2. жидкость поступает в одну из полостей цилиндра, при этом из второй полости она возвращается в бачок;
3. жидкость при помощи поршня воздействует на рулевую рейку, вследствие чего осуществляется поворот колёс.

Максимальную производительность электрогидравлический усилитель рулевого управления демонстрирует на скорости движения транспортного средства до 40 км/ч. Принцип работы устройства при этом такой:

1. датчики подают сигналы на ЭБУ, при этом увеличивается частота вращения электрического двигателя насоса, что, в свою очередь, приводит к открытию клапана;
2. возрастает производительность насоса, в силовой цилиндр жидкость начинает поступать с большей скоростью, ввиду чего для поворота руля становится нужно прилагать меньше усилий.

Чем быстрее двигается автомобиль, тем медленнее работает ЭГУР.

Принцип действия электро усилителя рулевого управления

Как уже было сказано, электрический усилитель работает не всегда, он вступает в работу только при повороте руля водителем. Двигатель усилителя руля выдает крутящий момент который зависит от крутящего момента на рулевом механизме. Этот момент измеряется датчиком крутящего момента, который передает данные в блок управления усилителем.

Так же блок управления рассчитывает необходимую мощность включения двигателя усилителя в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Угол поворота измеряется датчиком, который встроен в подрулевой переключатель. На роторе самого двигателя тоже установлен датчик, измеряющий его частоту вращения для получения обратной связи в блок управления. То есть чтобы блок «видел» с нужной ли скоростью крутится мотор электроусилителя, нет ли ошибочно медленного или слишком быстрого вращения.

[box type=»download»] В отличие от гидроусилителя, который дает примерно одинаковое усилие во всем диапазоне вращения руля, блок управления электрическим усилителем принимает во внимание множество параметров, по которым рассчитывает нужное усилие на электромоторе. Это усилие зависит от величины момента на руле, от скорости автомобиля, от оборотов двигателя, от угла и скорости поворота рулевого колеса.[/box]

Усилие от двигателя усилителя передается на рейку через приводную шестерню и червячную передачу. Рейка перемещается при помощи двух усилий: непосредственно от руля, приводимого в движение водителем и от двигателя усилителя, управляемого блоком управления.

Добрый день.
Подскажите как страшно отломить Датчик давления ГУР? и можно ли его просто приклеить в место отлома?

не опасно ездить с отломленным датчиком?
на скорости не заклинит руль? или какие могут быть последствия?

Я какое-то время ездил со снятой фишкой с этого датчика. Случайно заметил, что снята. Сколько проездил — не знаю, но разницы не заметил.

Он нужен для поддержания адекватных оборотов XX

ещё подскажите где датчик температуры воздуха за бортом располагается?
может есть фотка у кого?

хз на королле где, в тойотафорумах секрет не раскрывают? 😉

Мож кто знает, как проверить датчик ГУРа, какое сопротивление должно быть?

Я 4 года ездил с отломанным датчиком и ничего не замечал, потом нашел како-то безхозный проводок)))), оказалось он должен идти к датчику. Вообщем проблем никаких кроме небольшого поттека масла из старого сломаного датчика. Купил новый поставил подцепил и все в порядке. Теперь двиг стал реагировать, когда кручу рулем.

По поводу датчика — его код GE4T-32-230.

Я не проверял, но по внешним признакам нам подойдет датчик от Ниссанов — 49761-9E020 такой ставиться на ALTIMA, FRONTIER, NP300 PICKUP, SENTRA, XTERRA. Есть также неоригинал на него — PSS27 или PSS36.
Внешне только шток у этих датчиков длиннее, но это не короче.

Если кто-то имеет доступ к таким датчикам — попробуйте, пожалуйста!

вот и у меня беда )) менял сегодня гур и в процессе нечаянно сорвал датчик давления только он у меня стоит не на насосе а на шланге у рулевой колонки ! вот теперь думаю что мне делать с ним , глушить или менять ? я тут новичок , подскажите ! митсубиси грандис 2005 г 4WD

Я так понимаю, что этот датчик, в основном нужен для того чтобы обороты не проседали, под нагрузкой вращения руля. Не поставишь, будешь вращать руль на ХХ, будет проседание, вплоть до остановки, в зависимости от нагрузки (холодное масло, колесо в бордюр упёрлось и т.д.)

ниче не будет. датчик работает по давлению. только в крайних положениях руля.

Я тоже так понимаю- у меня так: если стоишь с заведенным двигателем и покрутить руль вправо/влево на пол оборота, то обороты двигателя кратковременно поднимаются и опускаются до нормы(как будто вкл. кондей на 1 сек). Может у меня что то не исправно?

я с полгода с обломленным на нем коннектором ездил — ничего, в крайних положениях если остановить руль падали немного обороты. Но краёнее положение только на минимальных скоростях, так что можно без него.

У меня странности на капелле. Сажусь с утра в авто, уже работающее минуты 3-5, начинаю движение, машина очень легко едет, очень приятно. Длится сие удовольствие минут тех же 5, потом динамика падает, лёгкость уходит, а вместе с тем же руль становится тяжелее, а с утра крутится легко, как и положено, как будто бы ГУР становится хуже работать, либо что то нагревается в авто. тот же ГУР. Ладно бы разово это была, но данная картина наблюдается уже на протяжении месяца. Датчик ГУРа может быть этому виной?? Просто как то слабо верится, что есть взаимосвязь между потерей динамики и увеличением усилий мышц на рулевое колесо. Мистика. Сталкивался кто-нибудь подобным?

Устройство автомобилей

Гидравлические усилители рулевого управления в настоящее время широко применяются на грузовых автомобилях, а также на некоторых моделях автомобилей УАЗ и легковых автомобилях высокого класса.
Установка гидроусилителей руля на легковые автомобили и внедорожники УАЗ преследует не только цель облегчить усилие на рулевом колесе при управлении, но и для предотвращения потери управляемостью автомобиля в случае разрыва шины колеса. В частности, автомобили УАЗ, оборудованные гидравлическим усилителем руля, обычно предназначаются для использования в военных целях, и при повреждении шины колеса (например, из-за попадания пули или осколка), автомобиль не потеряет управляемость на любой скорости.

Гидравлический усилитель включает в себя следующие конструктивные элементы: гидронасос с баком, распределительное устройство (клапан управления) и силовой цилиндр, который создает дополнительное усилие на рулевой привод.

Взаимное расположение элементов гидравлического усилителя рулевого управления (ГУР) и их взаимосвязь существенно влияют на управляемость, маневренность и безопасность движения автомобиля. Чем ближе друг к другу расположены распределительное устройство и силовой цилиндр, тем меньше запаздывание срабатывания силового цилиндра, тем более плавно работает ГУР и тем выше устойчивость управления автомобилем в целом.
Однако для повышения воспринимаемости усилителя рулевого управления и улучшения защиты рулевого управления от внешних возмущений распределительное устройство целесообразно размещать ближе к рулевому колесу, а силовой цилиндр ближе к управляемым колесам. Поэтому в реальных конструкциях элементы ГУР могут располагаться в одном корпусе, в таком случае усилитель рулевого управления называют интегральным ( рис. 1,а ), или компоноваться в других вариантах:

• распределительное устройство и силовой цилиндр объединены в одном агрегате, рулевой механизм отдельно ( рис. 1,б );
• распределительное устройство и рулевой механизм в одном агрегате, а силовой цилиндр отдельно ( рис. 1,в );
• все элементы усилителя рулевого управления разделены ( рис. 1,г ).

Каждая компоновочная схема имеет свои преимущества и недостатки. Наибольшее применение нашли усилители интегрального типа, конструкцию которых рассмотрим на примере усилителя автомобиля КамАЗ.

Гидравлический усилитель руля автомобиля КамАЗ

Устройство и компоновка гидравлического усилителя рулевого управления автомобилей КамАЗ приведены на рис. 2 .

Усилитель состоит из насоса 3 с бачком, клапана управления золотникового типа, гидравлического силового цилиндра, совмещенного с картером 14 рулевого механизма, радиатора 1, трубопроводов и шлангов.

Клапан управления крепится к корпусу углового редуктора 22. Корпус 17 клапана имеет выполненные с большой точностью центральное отверстие и расположенные вокруг него отверстия меньшего диаметра. Три отверстия выполнены сквозными, а три – глухими.
Золотник 18 размещен в центральном отверстии и одновременно он закреплен на винте 13 рулевого механизма между двумя упорными подшипниками 19. С одной стороны корпуса в периферийных отверстиях находятся шесть плунжеров 20 с пружинами 21, с другой стороны корпуса таких плунжеров с пружинами три.
Разное число реактивных плунжеров с двух сторон корпуса обусловлено необходимостью обеспечить одинаковые реактивные усилия на рулевом колесе от давления масла при поворотах как направо, так и налево. Неравенство усилий возникает вследствие того, что с одной стороны поршня-рейки 7 находится винт 13 и рабочие площади поршня не одинаковы. Общая площадь трех дополнительных плунжеров, установленных в глухих отверстиях, по величине равняется площади сечения винта по месту его уплотнения в крышке углового редуктора.

Внутренние кольца упорных подшипников прижаты гайкой к плунжерам, поэтому золотник все время стремится занять среднее положение относительно корпуса клапана управления. Золотник с винтом могут перемещаться в обе стороны от среднего положения на 1,1 мм, сжимая при этом пружины 21.

В отдельной бобышке корпуса расположен предохранительный клапан 16, который соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 7,5…8,0 МПа . В одном из плунжеров, находящихся в глухих отверстиях, установлен шариковый обратный клапан 15, который соединяет обе полости 6 и 23 силового цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя рулевого управления при повороте колес.

Насос гидроусилителя рулевого управления

В гидроусилителе рулевого управления применяется лопастной (шиберный) насос ( рис. 2 ) двойного действия — за один оборот вала насоса совершается два полных цикла всасывания и нагнетания. Он предназначен для нагнетания рабочей жидкости в усилителе рулевого управления и обеспечения ее циркуляции в гидравлической системе рулевого управления.
Основными частями насоса являются: корпус 23, бачок 7, крышка 13 насоса, вал 22, ротор 20, статор 19, распределительный диск, клапаны 16.

Вал 22 установлен в корпусе 23 насоса в шариковом 4 и игольчатом 21 подшипниках и приводится во вращение от зубчатого колеса топливного насоса высокого давления (ТНВД).
На наружном конце вала с помощью шпонки 3 и фиксирующей гайки 1 закреплено зубчатое колесо 2 привода.
На шлицах внутреннего конца вала установлен ротор 20, в радиальные пазы которого вставлены лопасти 18.
Ротор с лопастями находится внутри статора 19. Статор с распределительным диском 17 и крышкой 13 крепится к корпусу 23 насоса четырьмя стяжными болтами.
Правильное положение статора с распределительным диском относительно корпуса насоса обеспечивается двумя установочными штифтами.

В крышке насоса расположены два клапана: перепускной и предохранительный. Перепускной клапан 16 ограничивает производительность насоса при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Предохранительный клапан, размещенный внутри перепускного клапана, ограничивает давление масла, когда оно достигает 8,5…9,0 МПа.

Сверху насос закрыт коллектором 12, служащим для снижения уровня шума и изнашивания деталей насоса в результате кавитации.

В бачке насоса расположен сетчатый фильтрующий элемент 11 и заливной фильтр 9. Бачок закрывается крышкой 8, в которой имеется сапун 10.

При вращении вала насоса лопасти, перемещаясь в пазах ротора под действием центробежных сил и давления масла, поступающего в пространство под ними, постоянно прижимаются к внутренней криволинейной поверхности статора.
Между лопастями 18, ротором 20 и неподвижными поверхностями статора 19 образуются камеры переменного объема, которые, проходя мимо зон всасывания, заполняются маслом. При уменьшении межлопастного объема масло вытесняется в нагнетательную полость через отверстия в распределительном диске.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя вследствие сопротивления отверстия а образуется разность давлений в полости перед перепускным клапаном 16 и за клапаном.
Перепад давлений тем больше, чем больше масла проходит в единицу времени через это отверстие, и не зависит от величины давления. При определенной разности давлений клапан, сжимая пружину 14, перемещается вправо и открывает выход масло в бачок через коллектор.
Таким образом подача масла в систему ограничивается.
При срабатывании предохранительного клапана давление в полости справа от перепускного клапана падает, что приводит к его смещению в сторону пониженного давления и перепусканию части масла в бачок, а следовательно, к снижению давления в системе.

Радиатор охлаждения масла и трубопроводы

Радиатор 1 ( рис. 1 ) предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе рулевого управления. Он представляет собой изогнутую оребренную трубку, изготовленную из алюминиевого сплава.
Подвод масла в систему и отвод осуществляется по трубопроводам, в качестве которых применяются стальные трубки и резиновые рукава высокого и низкого давления.

Что такое электро ГУР

Электрогидроусилитель руля — система, которая сочетает в себе некоторые преимущества гидроусилителя и элеткроусилителя, при этом лишена отдельных недостатков ГУР и ЭУР.

Фактически, электрогидроусилитель представляет собой ГУР, однако насос гидроусилителя в данном случае электрический. Это значит, что мощность двигателя не отнимается.

Из недостатков можно выделить традиционные минусы гидравлики (течи, необходимость замены масла ГУР, перегревы масла гидроусилителя), а также возможные проблемы с управляющей электроникой (сбои в работе электронасоса, проблемы с датчиками и т.д.). Также серьезным недостатком ЭГУР является стоимость такой системы и дополнительные сложности ее ремонта.