Рейка рулевая с электроусилителем
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Рейка рулевая с электроусилителем

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

  1. Надежность.
  2. Возможность реализации автоматического управления автомобилем.
  3. Простота обслуживания и бесшумная работа.
  4. Экологическая и технологичность безопасность.
  5. Возможность управления транспортным средством в случае выхода системы из строя.
  6. Обеспечение легкости и плавности рулевого управления.
  7. Обеспечение соответствия между углами поворота управляемых колес и руля.
  8. 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:

  1. Электрический двигатель передает усилие на вал рулевого колеса.
  2. 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.

Штурвал по ветру: сравниваем усилители рулевого управления

Казалось бы, усилители рулевого управления делятся лишь на гидравлические и электрические. Однако у этого принципиального деления есть свои подвиды. Причем все они имеют эксплуатационные особенности и дарят различные ощущения при езде.

Удовольствие от вождения конкретного автомобиля сложно описать словами, но можно попытаться объяснить его конструктивными особенностями. Если говорить об информативности рулевого управления, то кроме архитектуры шасси автомобиля в целом важную роль играет тип его усилителя.

Неинформативный, или «ватный», руль, его плохой самовозврат, слабая обратная связь с дорогой и так далее — все эти моменты зависят в первую очередь от конструкции рулевой системы. Основополагающую роль здесь играют потери на трение и паразитный момент инерции.

рулевое управление

Эталонная система — гидравлический рулевой редуктор. Это механизм так называемого типа «винт — шариковая гайка». Зачастую его применяют на грузовом транспорте и автобусах, но раньше его также ставили и на дорогие седаны, например на Mercedes-Benz с кузовным индексом W124. Механизм отличается минимальным внутренним трением и дополнен гидравлическим усилителем. При повороте руля вращается входной вал редуктора с винтовыми канавками. Такие же сделаны и на внутренней части закрепленной на нем гайки. Вращение вала вызывает ее осевое перемещение. Внешняя часть гайки соединена зубьями с выходным валом редуктора. Таким образом, ее осевое перемещение вновь преобразуется во вращательное. Трение в паре «входной вал — гайка» снижено за счет циркуляции шариков в канавках. По сути, это подшипниковый узел.

Увы, с массовым приходом привычных рулевых реек внутренние трения неизбежно возросли, а с появлением электрических усилителей (электродвигателей) добавились еще и паразитные моменты инерции. С тех пор инженеры с переменным успехом пытаются привить современным механизмам ту эталонную информативность, присущую легковым рулевым редукторам.

Классический гидравлический усилитель руля (ГУР)

Даже в обычной механической рулевой рейке без усилителя есть приличное внутреннее трение. Больше всего потерь, как ни странно, в зубчатой паре «входной вал — рейка». Свое трение есть также в опорной втулке и сухаре. В случае рейки с гидравлическим усилителем сюда добавляются и сальники.

Классический ГУР

Дополнительные трения ухудшают самовозврат рулевого колеса и обратную связь с дорогой, делая руль ватным и неинформативным. Но инженеры отчасти нивелировали эти моменты. Они увеличили кастор на современных автомобилях (продольный наклон оси передних стоек) и поколдовали над гидравлической частью усилителя: изменили геометрию и характеристики золотниковых клапанов. Благо здесь бал правит только механика. Впрочем, человек, поездивший на легковом автомобиле с рулевым редуктором, все равно ощутит явную разницу.

При эксплуатации таких усилителей больше всего хлопот доставляет гидравлическая часть, например: течи сальников и внешних магистралей; износ насоса ГУР. Однако львиная доля проблем связана с неадекватным вмешательством. При банальной замене рулевых тяг сервисмены ленятся правильно установить пыльники, применяя вместо штатных металлических хомутов обычные пластиковые стяжки. В результате в рейку попадает влага, вызывая коррозию. В запущенных случаях ремонт будет уже невозможен и узел придется менять с сборе. Об этом мы подробно писали в материале про основные неисправности и ремонт рулевых реек. В целом, на сегодняшний день классический ГУР доставляет меньше всего хлопот и требует вменяемых затрат при ремонте по сравнению с остальными вариациями усилителей.

ЭГУР — электрогидравлический усилитель

ЭГУР — это лишь вариация схемы классического гидроусилителя с теми же самыми ощущениями при езде и проблемами в целом. Разница лишь в том, что вместо механического насоса применен электрический. В остальном это та же гидравлическая рейка и контуры. Однако при попытке копнуть глубже всплывает масса скрытых отличий, хороших и не очень.

В такой системе есть отдельный модуль управления. Беда в том, что он объединен в единый сборный узел с электромотором насоса и его гидравлической частью. На многих возрастных машинах герметичность такого бутерброда нарушается и в электронику попадает влага или даже само масло. Происходит это незаметно, и когда дело доходит до явных проблем в работе усилителя, то уже поздно пытаться что-то ремонтировать. Придется менять дорогостоящие элементы.

С другой стороны, у такой схемы со своим блоком управления, в отличие от классического ГУРа, есть важный плюс — своего рода «защита от дурака». Если по какой-то причине произойдет большая утечка масла из системы, то она сама отключит насос, предотвратив его скоропостижную смерть из-за работы на сухую. Как и в случае с классическим гидроусилителем, любая кровопотеря не влечет износа элементов в самой рейке.

Электрический усилитель (ЭУР), встроенный в рулевую колонку

С появлением элекрических усилителей в чистом виде к потерям на трение в рулевых механизмах добавился паразитный момент инерции. Вместо гидравлики и насоса пришли электродвигатели, встроенные в саму рейку или стоящие вне ее. Благодаря их вращению в ту или иную сторону осуществляется помощь при повороте руля. Однако ротор любого электродвигателя имеет свою массу и, следовательно, момент инерции. Поэтому его невозможно мгновенно остановить и изменить направление вращения. Электронике нужно время, чтобы адаптироваться. Этот момент выражается во временном дополнительном сопротивлении на руле, когда человек резко меняет направление его вращения на ходу.

Вдобавок большая часть схем усилителя с электромотором снабжена еще и червячным редуктором. В частности, это касается систем, где ЭУР встроен в рулевую колонку. Из-за этого дополнительно возрастают потери на трение. В результате информативность руля падает еще сильнее, чем в случае с гидроусилителем. Настроить электронику так, чтобы существенно нивелировать подобный недостаток, невозможно. Поэтому человек, пересевший с автомобиля с ГУРом за ЭУР, сразу почувствует разницу и, вероятно, будет разочарован.

В схеме с элементами усилителя в рулевой колонке мы имеем обычную механическую рейку. Простота ее конструкции гораздо предпочтительнее сложного и технологичного гидроузла. Однако и у этой медали есть обратная сторона. В случае возникновения внутренней коррозии обычная рейка будет молчать до последнего, пока валы катастрофично не сгниют и ремонтировать будет уже нечего. Гидравлический же узел очень быстро начнет течь из-за износа сальников, и восстановление будет стоить вменяемых денег.

Читать еще:  Рулевая тяга что такое

В защиту такого типа ЭУРа можно добавить, что электронная часть в рулевой колонке отказывает крайне редко. А по ресурсу система, в целом, сопоставима с привычным гидравлическим собратом.

Электрический усилитель (ЭУР) с червячным приводом, встроенным в рулевую рейку

Этот вид открывает группу полноценных электрических реек со встроенными элементами усилителя. По сути, такой ЭУР имеет те же негативные особенности при езде, что и в предыдущем примере. Величина паразитных потерь на трение и моментов инерции схожа.

В процессе эксплуатации тяжесть неисправностей и стоимость ремонта увеличивает то, что все элементы усилителя встроены в рейку.

Ford Focus Hatchback 2.0 TDCI › Бортжурнал › Замена и Самостоятельный ремонт Рейки ЭУР — устранение стука.

При проведении глобального ТО, первым пунктом под замену шла Рулевая рейка с ЭУР. Причина по которой она была приговорена к замене – Это шум при вращении рулем. Звук раздавался такой, как будто вращаются шестеренки в старом, изношенном редукторе. Это вызывало жуткие опасения что руль заклинит где-нибудь в самый не подходящий момент. Продавец автомобиля мамой чуть ли не клялся что рейка только-только зашумела и он не в курсе причины… Как позже выяснилось – Врал как сивый мерин, и даже не краснел при этом. При разборе рейки, по гайке видно что её не однократно пытались подтягивать – видимо рейка ранее стучала, к тому же внутри все было смазано какой то синей смазкой, явно не фордовского происхождения…
Причиной же шума оказался подшипник внутри шкива ременной передачи от электромотора к шаговому механизму.

Видимо рейка где то нахапала воды, подшипник заржавел и начал шуметь и клинить. Рейку отдали в ремонт, но подшипника на замену не нашли. Набили свежей смазкой, да так и собрали… На продажу:)
Позже, случайно, нашел информацию что этот подшипник имеет артикул Hee4033epd (MotorHERTZ) и его спокойно можно купить в магазинах типа автодок, экзист и т.п. Т.е. у Рейки ЭУР, с такой же проблемой есть шансы на ремонт и дальнейшую жизнь. (Цена вопроса около 5000 рублей). + Ключ необходимый для замены подшипника, то же еще около 2000 рублей… (Что в сумме сопоставимо с моей купленной Рейкой)

Так как я Уже купил «Новую Рейку», то вопроса о ремонте не стояло. Типа Новое – это новое, буду ставить её. Так и сделал. При замене РР попытался заменить корпус разбитых разъемов — как оказалось в гаражных условиях сделать это достаточно сложно. От разъема идут силовые шины, которые не разъединяются, и сразу приходят на электронную плату и соединяются с ней путей контактной пайки… Повертев электромотор в руках Решил соединить две рейки в одну и поставил мотор со старой на новую.

После установки рейки на машину, первые два дня все было вроде нормально, успел наездить 50-100 км. И вот чисто случайно, довелось проехаться по частному сектору, где вместо асфальта улица отсыпана щебнем. После первых же метров по этой волшебной дороге, я наконец то узнал КАК стучит рейка ЭУР… Все бы ничего, но после этого частного сектора, этот стук остался в районе педального узла на стыках асфальта, а так же он проявился при покачивании рулем стоя на месте. Я не знаю какой террорист проектировал эту рейку в компании Форд, а так же за что ему платят деньги, но как говорил мой преподаватель по ТММ (Теория Машин и Механизмов): Руки ему надо оторвать по самую майку! 50 -100км КАРЛ! И рейка гремит как Х… в коробке!
Пришлось собирать информацию по сети по готовым решениям всплывшей проблемы а так же включать голову за место Инженера террориста компании Форд. Как выяснилось из истории вопроса, в основном стук рейки лечится как правило подтяжкой гайки.

В комплексе с подтяжкой лучше поменять еще и пружину подпятника, которая находится под этой гайкой. На какую то от Хонды… Все ничего, Но у Этого метода есть противники, которые опасаются что возрастет усилие на валу рейки и от этого может сгореть электромотор.
Второй, более радикальный метод лечения, заключается в перевтуливании рейки. Пытался найти чертеж, но удалось найти только вот такую записку с размерами, (как позже выяснилось, автор записки — serega71100 ) а вот куда ставить эту втулку, без сопроводительного фото, я не понял.

Гоняя мысли по этой теме, Вспомнил что у меня же есть снятая старая рейка, пошел изучать конструкцию. Анализ показал что с левой сторон вал рейки висит на подпятнике через пружину. А с правой — в шаговом механизме.

Получается что с правой стороны вал от горизонтальных перемещений зафиксирован жестко шаговом механизме, который как подшипник почти не имеет радиального зазора. А вот с левой, наоборот, имеет некую степень свободы, которая ограничивается только подпятником и жесткостью пружины (См. выше про Метод подтяжки гайкой и заменой пружины). Горизонтальную составляющую ударов от дорожного полотна по колесу, этой пружине помогает гасить некая конструкция в виде резиновой втулки и железной шайбы. Резиновая втулка напоминает обычный резиновый сальник. Т.е. точка контакта вала рейки с этой резинкой, всего 2-3 мм. Вот эти 2-3мм не справляются с этой задачей и удары уходят через железную шайбу на корпус РР.

Я Решил заменить эту резинку на втулку из Капролона. Вырвал резинку, снял размеры предполагаемой детали.

В итоге имеем вот такой чертежик.

Размеры отличаются от записки выше, по ширине втулки, 7 против моих 17 и диаметру вала. Скорее всего автор записки не убирал резинку, а просто дополнял её самодельной втулкой. Я решил не оставлять резинку, толку от нее не много, а вот за счет нее, можно сделать втулку шире, что добавит ресурса этой самой втулке.
Согласно моему чертежу, была заказана деталь из капролона, материал одновременно твердый и в то же время достаточно пластичный чтоб гасить удары и одновременно быть втулкой скольжения.
Для установки втулки пришлось вывернуть руль до упора влево, затем снимать левую рулевую тягу, ослаблять и опускать подрамник, скидывать карданчик рулевого вала. Втулка на новой рейки сидела крепко, вырвать не удалось, пришлось воспользоваться дремелем и вырезать резинку фрезой. После этого удалил резиновую пыль пылесосом и забил втулку подходящим куском трубы. После сборки получившейся конструкции – на момент написания этого текста, успел проехать 3 тысячи км – В машине Тишина! Кайф!

З.Ы. Гайку и пружину в итоге я так и не трогал. Но перед установкой втулки все же заказал гаку рейки под обычный ключ. Цельно фрезерованную делать достаточно муторно. Вывернулся так, изготовили шайбу высотой 8мм с резьбой 38 *1,5 и приварили к ней обычную гайку.

Проще, но еще дороже: что ломается в рулевых рейках с ЭУР, и как их ремонтируют

Изучив самым доскональным образом все недостатки гидравлических усилителей рулевого управления, конструкторы со временем пришли к выводу, что дешевле и надежнее будет отдать «бразды правления» электрическим системам. Достоинств немало: это и отсутствие рабочей жидкости и трубок со шлангами, и меньшая масса всей системы… К тому же благодаря электронному управлению можно заставить руль вращаться самостоятельно, как, например, в системе с автоматической парковкой. Но у любой медали есть оборотная сторона: со временем выявился не меньший, а то и больший объем проблем, нежели в гидравлических системах. Об этих проблемах, а также о способах их устранения мы сегодня и поговорим.

Особенности работы

П еред тем, как начать разговор о типах электроусилителей и их характерных проблемах, скажем пару слов об алгоритме их работы. Сразу после пуска двигателя выполняется самодиагностика системы – подтверждается ее работоспособность. В нейтральном положении электромотор не работает: вся система находится в ожидании активных действий.

Как только вы начали вращать руль, сигнал от датчика угла поворота и крутящего момента поступает в ЭБУ, а тот в свою очередь дает команду электромотору, который облегчает вам жизнь. Причем характер работы электроусилителя будет разным в зависимости от скорости автомобиля: таким образом достигается прогрессивность работы ЭУР. Пройдя поворот и понемногу снимая усилие с руля, система вернет колеса в нейтральное положение.

Наверняка владельцы переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя замечали, как автомобиль при активном старте немного уводит в сторону. Обусловлено это разной длиной приводных валов с правой и левой сторон. Так вот, модели с электроусилителем могут еще и немного подруливать колеса, компенсируя тем самым увод. В целом усилие на рулевом колесе полностью под контролем ЭУРа – а потому именно на его совести та «пустота руля» и «искусственность усилия», о которой так часто говорят и на которую сетуют многочисленные журналисты.

Какими бывают электроусилители

Эти системы разделяют прежде всего по месту установки силового блока (электромотора): на рулевой колонке (почти под рулем) или на рулевой рейке. В первом случае рулевой механизм будет самым обычным, например, как в «восьмерке» или Nissan Micra, а во втором в конструкцию интегрирован электромотор или привод. Сегодня на практике мы рассмотрим более интересный вариант с усилителем на рейке.

На самом рулевом механизме электромотор может быть установлен по-разному – либо отдельно, либо являясь частью корпуса этого рулевого механизма. Различают также и тип привода штока рейки: дополнительной шестерней или подвижным соединением винт-гайка.

В последнем случае электромотор может передавать вращение через ременную передачу, либо привод может быть прямым (как в рейках Lexus GS).

Для понимания, когда же и на сколько нужно «помогать» водителю вращать руль, система использует данные с нескольких датчиков – это датчик крутящего момента на валу шестерни рулевого механизма, датчик положения рулевого колеса, датчик частоты вращения коленчатого вала и датчики скорости вращения колес. Единственным датчиком, который относится непосредственно к системе ЭУР, является датчик крутящего момента.

Подробнее об устройстве

Теперь рассмотрим три различных варианта конструкции: рулевые рейки с дополнительной шестерней, рейки с параллельным приводом и рейки с прямым приводом. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы – сейчас мы обозначим, какие.

Рейки с дополнительной шестерней имеют в своем составе электромотор, который через червячную передачу вращает шестерню, очень похожую на ту, что мы вращаем через рулевой вал. На самой рейке же в этом случае имеются две насечки зубьев. В этой конструкции все неплохо – вот только потери на трение высоки: все-таки это червячная передача. При этой конструкции электромотор зачастую имеет свой собственный корпус.

Рейки с параллельным приводом – так называют механизм, в котором вращение от электромотора через ремень передается на гайку, или, если сказать точнее, на пару «винт-гайка».

Читать еще:  Как снять рулевой карданчик

Винтом здесь выступает шток с нарезанной резьбой с одной стороны и насечкой зубьев с другой.

Между гайкой и винтом заложены шарики, через которые передается вращение – они же выступают в роли подшипника. Работает это так: когда вы начинаете вращение рулевого колеса, приходит в действие электромотор, вращающий гайку в ту или иную сторону, помогая вам поворачивать руль.

Рейки с прямым приводом – третий вариант, в котором корпус рулевой рейки частично является корпусом электромотора, а шток рейки проходит внутри него. Вращение от электромотора передается через уже известную нам пару «винт-гайка».

Итак, это основные типы конструкций. Общение с мастером сервиса позволило нам выяснить еще одну немаловажную особенность: есть принципиальная разница между японскими и европейскими рейками. Японцы блок управления электроусилителем «прячут» подальше от самого рулевого механизма – в результате к электромотору тянется длинный шлейф проводов для управления, связи и диагностики. Европейцы же блок управления монтируют рядом с электромотором или прямо на нем.

Какой из подходов верный, сказать тяжело. В случае с «японцами», чтобы снять всю систему, необходимо вытянуть несколько метров проводки и найти сам блок управления – но блок в таком случае находится в безопасности. С европейской же рейкой не будет проблем в плане демонтажа: отсоединил два-три разъема, выкрутил пару болтов крепления – и все. Однако блок управления в такой схеме подвержен различным воздействиям извне.

Первичная диагностика

Первичная диагностика поступившего в сервисную зону автомобиля строится на данных, полученных от хозяина автомобиля: например, стук постоянный или только при вращении, закусывание руля, неравномерное усилие на рулевом колесе или его отсутствие. Основываясь на этом, рейку демонтируют и подключают к специальному стенду (у нас это MSG MS561) и считывают ошибки. С помощью стенда имитируют работу двигателя на различных режимах и более детально изучают работу рулевого механизма. Делается это, чтобы локализовать неисправность и понять, кроется ли проблема в «железе» или в электрике.

По порядку о проблемах

Сначала поговорим о механической части системы. Здесь все так же, как и с другими рейками: практически любая проблема связана с разрывом пыльников рейки и попаданием внутрь нее воды и грязи. Вода – это неизбежная коррозия, а грязь – чрезмерный износ трущихся поверхностей.

Износ боковой втулки – пожалуй, самое безобидное, что может случиться со штоком рейки. Вымывание смазочного материала из пары винт-гайка может привести к закусыванию в паре или даже заклиниванию рулевого механизма в одном положении.

В механизмах с параллельным приводом попадание влаги на ремень приводит к резкому возрастанию его износа и, в конечном итоге, разрыву. Резко возросшее усилие на руле – вот что ощущает водитель в таком случае.

Редко, но бывает так, что из-за влаги подшипник электромотора подвергается коррозии – тогда вы услышите неистовое завывание последнего при работе.

Износ в зубчатом зацеплении вала-шестерни и штока рейки – тоже потенциальная причина разрыва пыльника. Но здесь болезнь можно попытаться вылечить, поджав упор штока.

Справляясь у мастера о влиянии воды на электромотор, если привод прямой, мы узнали, что особых проблем с самим мотором быть не может – добротная изоляция проводов делает свое дело.

Разобравшись с механикой, переходим к «источнику силы» – электрической части. Потенциальных проблем здесь не так много, но почти все они связаны с солидными затратами.

Например, если электронный блок управления системой установлен на рейке, то он зачастую никак не защищен, потому прилетевший откуда-то камешек может разбить крышку блока. И даже если вы заметите это сразу же (что маловероятно), блок все равно придется отправить под замену. При этом, говоря «блок», мы имеем в виду всю рейку, потому как блоки отдельно не поставляют, и на данный момент осуществляются только скромные попытки ремонта этого элемента. Но все попытки разбиваются о неприступную стену отсутствия софта для программирования процессоров ЭБУ.

Выход из строя датчика крутящего момента – еще одна малоприятная ситуация на дороге. В этом случае ЭУР «не понимает», с какой частотой и усилием помогать вам вращать руль и в какую сторону.

Полностью усилитель не отключится, так как он «возьмет» данные датчика скорости и угла поворота рулевого колеса, но на щитке начнет светиться индикатор неисправности ЭУР. Более того, может случиться так, что вращать руль вам будет необходимо вправо, а электромотор будет «крутить» его влево.

Сами датчики могут быть аналоговыми или цифровыми, потому и проблемы у них соответствующие. Аналоговые «страдают» износом: проявляется это в различном усилии на руле или уводе механизма от центрального положения.

Цифровые, впрочем, также страдают от износа, но только не самого датчика, а шлейфа, который может банально перетереться.

Лечим рейку

Механические проблемы со штоком рейки не лечатся никак. Коррозия, чрезмерный износ резьбы или зубьев отправят вас за покупкой нового штока – ни шлифовка, ни какая-либо иная обработка здесь не предусмотрены. Если же со штоком все в порядке, а причиной стука стал износ боковой втулки или увеличенный зазор в зубчатом зацеплении, то втулку можно без проблем заменить, а зазор отрегулировать, подтянув упор штока (так же, как и в случае с гидравлическими усилителями). Собственно, каких-то других решений проблем по «железу» просто нет.

А вот с электрикой, как уже говорилось выше, куда ни глянь – всюду одни расстройства. Если считываемые ошибки связаны с неправильной эксплуатацией, то их можно попытаться удалить – но если это поломки… Тогда решения нехитры, но дороги. Судите сами: малейшая трещина в крышке блока – это в большинстве случаев замена всей рулевой рейки. Коррозия подшипника электромотора означает два пути решения проблемы: замена электромотора с блоком управления или опять-таки замена всей рейки в сборе. Кстати, замена в сборе – это вердикт любого официального дилера: завод-изготовитель обычно попросту не закладывает возможности ремонта и восстановления рулевого механизма с ЭУР.

А если привод прямой, и внутрь попала вода, то что тогда будет с электродвигателем? К счастью, ничего: его промоют бензином, высушат и снова отправят на службу. Касательно этого элемента ЭУР мастер вообще заметил, что еще ни разу не встречал проблем, связанных с выходом из строя мотора системы.

Поломка датчика крутящего момента лечится заменой датчика. Единственным утешением для конструкции с аналоговым датчиком может быть возможность небольшой корректировки (±1°) ЭУРа. Но если гнездо датчика разбито значительно, то корректировка уже не поможет.

Одной из самых распространенных причин выхода из строя датчика является повреждение пыльника, который установлен над ним. Он от постоянной влаги начинает гнить и в конце концов разрушается, отправляя датчик под замену – если такая возможность есть. Если ее нет, то… Вы, наверное, уже догадались: замена рейки в сборе. Но самое обидное, что может случиться, так это банальная поломка разъема на рейке, ведь в этом случае тоже ничего, кроме замены рейки в сборе, уже не поможет.

Если вам повезло, и рейку отремонтировали

По завершении работ рейку собирают и устанавливают на автомобиль.

После установки необходимо произвести инициализацию или адаптацию ЭУР. Действие это крайне важное, поскольку позволяет «научить» рейку видеть все датчики и крайние положения. Если этого не сделать, то электромотор будет крутить «до победного», в результате чего в конце хода шток с немалой силой ударится в упор. После же выполнения адаптации система за 5 градусов до крайнего положения резко снизит усилие, предохранив шток от удара.

Кстати, есть еще один небольшой плюс, связанный с адаптацией и самим принципом работы электрического усилителя. Если помните, в системах с гидроусилителем нельзя длительное время удерживать руль в крайнем положении – это чревато перегрузкой и поломкой насоса. А вот с правильно адаптированным ЭУР в любом положении все будет хорошо.

В завершение

Несмотря на кажущуюся простоту системы электроусилителя рулевого управления и фактическое отсутствие необходимости его обслуживать, стоит помнить, что это по-прежнему одна из самых важных систем автомобиля. Ведь ЭУР помогает контролировать направление движения – иначе говоря, делает передвижение подвластным вашей воле. Используя показания датчиков колес, двигателя, рулевого колеса, ЭУР требует к себе удвоенного внимания – поэтому при появлении малейших странностей в его работе не ждите «восстания машин», а отправляйтесь на диагностику.

Особая благодарность в подготовке материала и консультациях компании Мастер Сервис (MSG), контактные данные +7 (800) 350-99-23 (Москва), +380 (57) 738-33-08 (Харьков).

Электроусилитель руля: за и против

02.02.2018 Автор: Мастер Сервис 3528

Поведение руля – возврат в нейтральное положение, отклик, информативность – зависит от конструкции и состояния системы рулевого управления, а также типа усилителя руля.

Сегодня популярны два типа усилителей – гидравлические и электрические, у которых примерно одинаковое количество поклонников.

Электроусилитель руля – это электромеханическая система, которая состоит из:

  • электродвигателя – синхронный или асинхронный;
  • программируемого блока управления (ЭБУ) – Собирает показания датчиков и рассчитывает нужное усилие;
  • датчика крутящего момента – оценивает величину крутящего момента на руле. Устанавливается на концах торсиона в рулевом валу. Бывает оптический, магниторезистивный, индуктивный;
  • датчика угла поворота руля;
  • датчика механической передачи.

Как работает электроусилитель

Чем сильнее водитель поворачивает руль, тем больше закручивается торсион. Показатель приложенного усилия считывается датчиком крутящего момента. Одновременно датчик угла поворота руля считывает степень отклонения рулевого колеса относительно нейтрального положения, а датчик скорости передает показания о скорости автомобиля. Эти данные поступают в электронный блок управления, который рассчитывает усилие на руле и передает на электродвигатель ток нужной силы.

Например, вам нужно выехать с парковочного места. Скорость авто при этом нулевая, вы интенсивно и на большой угол поворачиваете руль – ЭБУ считывает показания датчиков и подает в электродвигатель ток большей силы, чтобы преодолеть сопротивление от дороги и помочь вам вывернуть колеса припаркованного автомобиля.

Электроусилитель руля: преимущества и недостатки

Недостатки электроусилителей обуславливаются их конструкцией и местом расположения. Электроусилитель может быть интегрирован в рулевую колонку или встроен в рулевую рейку.

Колонка с EPS – самая дешевая вариация, устанавливается на бюджетных легковых автомобилях. Основные недостатки связаны с конструкцией узла: вращающийся ротор определенной массы невозможно остановить мгновенно – появляется паразитный момент инерции. Плюс, червячная передача повышает потери на трение. В результате руль становится неинформативным, а сопротивление возрастает, и убрать эти недостатки невозможно. Поэтому водители, пересевшие с автомобилей с ГУР на авто с ЭУР в рулевой колонке, не в восторге от электроусилителя. Механическая рейка – одновременно преимущество и недостаток: с одной стороны, конструкция сухой рейки максимально простая. С другой, сухая рейка может корродировать до предела, не подавая признаков неисправностей. Ремонт рейки с ЭУР включает диагностику, устранение неисправностей в механической и/или электронной части. В некоторых случаях рационально купить рулевую рейку с EPS.

Читать еще:  Подогреватель охлаждающей жидкости

Рулевая колонка с электроусилителем

Электроусилитель, интегрированный в рейку:

  • С червячным приводом. Электромотор расположен рядом с зубчатым сектором рейки и приводит в движение червячную передачу. У этих электроусилителей такие же недостатки, как и у встроенных в рулевую колонку, – потери на инерцию и трение. Так как узел интегрирован с рейкой, ремонтировать его сложно и дорого.
  • С двойным (параллельным) приводом. Электромотор расположен на противоположном конце от рулевого вала. Один привод – стандартный зубчатый сектор, как в любой рейке. Во втором приводе винтом выступает резьба на штоке – вращение от электромотора передается через червячную передачу. В этом случае присутствуют удвоенные потери на трение из-за второго зубчатого сектора, поэтому ремонтировать такой ЭУР сложнее и дороже.
  • Вал-муфта. Самая удачная конструкция электроусилителя. Вал рейки проходит непосредственно через электродвигатель, объединенный с рулевым механизмом. Вместо червячной передачи в приводе применяется шариковый подшипник – шарики передают вращение. Благодаря особой конструкции электродвигателя потери на трение и инерцию в таком ЭУР минимальны, а информативность и усилие на руле оптимальны.

Электроусилитель с параллельным приводом и червячной передачей

Электроусилитель с параллельным приводом вал-муфта

Несмотря на сложность узла и существующие недостатки, почти половина современных автомобилей оснащены электроусилителями.

Владельцы автомобилей с электроусилителем выделяют несколько весомых преимуществ:

  • Экономия топлива. ЭУР начинает работать, только когда водитель поворачивает руль: усилие, приложенное к рулю, а также сопротивление колес при повороте закручивают торсион – это сигнал для усилителя включиться. При нейтральном положении руля электроусилитель не работает, не потребляет энергию и не крадет мощность у двигателя – это позволяет экономить до 1 л топлива на 100 км.
  • Хороший отклик руля. На высоких скоростях ЭУР работает точно, на низких – плавно. Блок управления получает сведения от нескольких датчиков и рассчитывает усилие на основании этой информации.
  • Возможность настроить дополнительные функции.
  • Компактность.
  • Простая конструкция: нет насоса, бачка, шлангов и трубок, уплотнительных элементов, которые нужно систематически менять.
  • ЭУР не требует обслуживания.

Вместе с развивающимися технологиями совершенствуются и электроусилители: разработчики устраняют проблемы в программной части, ищут оптимальные конструкции, способы расположения и взаимодействия узлов рулевого управления. С другой стороны, гидроусилитель более предсказуемый и привычный для большинства водителей, да и обслуживать ГУР не так уж сложно.

Ремонт рулевой рейки Приора

Вступление

В данной статье речь пойдет о проведении технического обслуживания рулевой рейки автомобиля Лада Приора с электрическим усилителем руля. На автомобилях с ЭУР устанавливается простая рейка без наличия в ней специальной жидкости. Ниже в статье будет подробно описан весь процесс ее ремонта, а так же возможные признаки неисправности.

О рейке

Рулевой механизм на автомобилях Лада, начиная с модели 2108, имеет в себе рулевую рейку. Она предназначена для перемещения рулевых тяг по горизонтальной плоскости, что способствует повороту колес автомобиля.

Конструкция реек, довольно простая и надежная за исключением одного маленького недочета – пластиковая втулка.

Эта втулка заводом изготовителем выполняется из некачественного пластика, что в скором времени приводит к люфту рашпиля в ней и появлению неприятного стука при движении по брусчатке.

Находится рейка между двигателем и салоном, перпендикулярно выпускному коллектору и крепиться двумя скобами к моторному щиту.

Конструкция

Конструкция рулевой рейки: 1 – пыльника вала, 2 — болты крепления крышки, 3 — тарельчатая шайба, 4 – сальник червячного вала, 5 – крышка червячного механизма, 6 – манжета уплотнительная, 7 – упорный подшипник, 8 – вал червяка с подшипником, 9 – рашпиль, 10 – левый пыльник, 11 –бинокль, 12 – скоба бинокля, 13 – заглушка гайки, 14 – упорная гайка подтяжки, 15 – упорная пружина, 16 – стопорная манжета, 17 — манжета упорного поршня, 18 — упорный поршень рашпиля, 19 – вкладыш поршня, 20 — болт рулевых тяг, 21 – стопор, 22 – пластина, 23 – пластиковый хомут, 24 – пыльник рулевой рейки, 25 – левый боковой пыльник, 26 – труба рулевой рейки.

Признаки люфта в рейки

Во время движения по мелким неровностям типа гравийной дороги отчетливо слышны удары и стуки в подвеске передающиеся на рулевое колесо. Данные признаки не всегда будут относиться к люфтам в рейке. Похожие удары в руль могут появиться из-за разбитых рулевых наконечников или разбитой крестовины рулевого механизма. Перед тем как приступить к ремонту рейки необходимо исключить из подозрения наконечники и крестовину рулевого управления.

Признаки:

  • Удары в руль при проезде неровностей
  • Скрип при повороте руля
  • Закусывание руля в различных положениях
  • Руль не возвращается в нулевое положение

Проверка наличия люфта

Проверка на люфт производиться путем покачивания поворотных рычагов вверх и вниз. Для этого под капотом находим рулевые тяги и дергаем каждый из них вверх и вниз, никаких люфтов и стуков быть не должно. Если таковые имеются, то следует проводить техническое обслуживание рейки.

Подтяжка

При обнаружении стуков в рулевой ее можно подтянуть, но подтяжка будет эффективна, только при наличии стуков от червячного механизма. Если же стук будет издаваться из-за разбитой пластиковой втулки, то подтяжка бесполезна.

Как известно по практике червячный механизм довольно надежен и очень редко является виновником стука. Чаще всего виновата втулка.

Определить виновника стука можно подергав рулевые тяги поочередно.

  • Если при усилиях, прилагаемых к правой тяге, есть стук, то виновата втулка.
  • Если при усилиях, прилагаемых к левой тяге, есть стук, то виновата червячная передача.

В первом случае подтяжка нецелесообразна. Так как гайка затяжки подтягивает только червячный механизм. Для устранения стука необходимо демонтировать рулевую рейку с автомобиля и подвергать ее ремонту.

Ремонтный комплект

В Приоре с ЭУР устанавливалась рейка от Калины имеющая каталожный номер 11183-3400010 20. Следовательно ремонтный комплект необходимо покупать именно от Калины.

Номер рулевой рейки

В ремкомплект входит большое количество деталей необходимых для проведения ремонта.

Цена новой рейки начинается от 5000 рублей и выше в зависимости от производителя, но новая не значит хорошая, а стоимость ремкоплекта варьируется от 500 до 1000 рублей, что в практически в 10 раз дешевле новой рейки.

Снятие и ремонт рулевой рейки

Работы по снятию необходимо проводить, обладая нужным инструментом. Таким как:

  • Трещотка;
  • Головка на «13», «15», «17»;
  • Ключ на «14»;
  • Шестигранник на «6»;
  • Отвертка «-»;
  • Молоток;
  • Бородок тупой;
  • Ключ для подтяжки рулевой рейки;
  • Съемник рулевых наконечников;
  • Монтировка;
  • Смазка «WD-40»;
  • Смазка «Литол – 24»;
  • Ремонтный комплект рулевой рейки;

Процесс снятия рулевой

  • Выставляем рулевое колесо ровно по центру.
  • Поднимаем домкратом левую сторону автомобиля
  • Расшплинотвываем и раскручиваем гайки рулевых наконечников, затем с помощью съемника выдавливаем их из сошки стойки.

  • Откручиваем головкой на «13» рулевой кардан в салоне автомобиля, и забываем в щель кардана отвертку, не повредив шлицы. Это необходимо для его легкого снятия со шлицов рейки.

  • Снимаем стальную шайбу фиксатор с болтов рулевых тяг и откручиваем левый рулевой рычаг от рейки и вытаскиваем его в левое окно рулевых тяг

  • Откручиваем скобы крепления рулевой рейки головкой на «13»

  • С помощью монтировки отодвигаем рейку в сторону и вынимаем ее в левое окно рулевых тяг

Процесс снятия завершен

Процесс разборки рейки

  • Откручиваем рулевые тяги головкой на «15»
  • Снимаем пыльники, откусывая бокарезами пластиковые хомуты. Центральный пыльник рулевой вытаскиваем в правую сторону не повредив его.

  • Снимаем «бинокль» с рашпиля.

  • Ставим метку как показано на картинке и откручиваем гайку крепления трубы рейки с помощью бородка и молотка

  • Вынимаем трубу
  • Откручиваем гайку подтяжки рулевой с помощью специального ключа (крутиться очень туго не бойтесь) вынимаем резиновое кольцо и прижимной поршень.

  • Чтобы вынуть прижимной поршень необходимо стукнуть обратной стороной рейки и поршень выпадет.
  • Вынимаем рашпиль
  • Откручиваем шестигранником на «6» два болта и аккуратно снимаем крышку «червяка» не повредив сальник

  • Зажимаем вал червяка в тисы через брусок и ударом по корпусу рейки вынимаем его
  • Далее из трубы вынимаем старую пластиковую втулку с помощью отвертки

Рейка разобрана, переходим к процессу сборки с использованием новых деталей

Сборка

  • Устанавливаем на втулку резиновые кольца и вставляем ее в трубу рейки
  • Промываем червячный вал от старой смазки, смазываем новой и вставляем на место, одеваем на него пластиковый подшипник.
  • В крышку «червяка» помешаем тарельчатую пружину, а затем сверху упорную шайбу. Хорошо смазываем и закрываем крышку.
  • Смазываем рашпиль и вставляем его в червячный механизм, а затем вставляем трубу в корпус механизма и закручиваем гайку совмещая поставленные ранее метки.

Выставление рулевой рейки по центру

При сборке рулевой необходимо соблюсти некоторое правило, которое в дальнейшем не приведет к перестановке руля на шлицах.

  • Когда рашпиль будет помещен в корпус рейки необходимо выставить ее «ноль» то есть положение, в котором руль будет стоять ровно по центру. Для этого необходимо от правого конца корпуса отмерить 235 мм и поставить метку маркером. Это и будет является «нолем». Далее необходимо совместить центр рашпиля с данной меткой. Центром рашпиля будет являться выемка под центровку «бинокля». Данную выемку совмещаем с ранее установленной меткой.

  • Также следует отметить при совмещении данных меток червячный вал должен смотреть лыской в правую сторону под углом 90 градусов к корпусу рейки.

  • Чтобы совместить все эти параметры нужно вращать вал червяка ключом на «14» до тех пор пока все параметры не будут совмещены.

Внимание: прижимной поршень рейки не должен быть установлен при совмещении меток.

После того как метки будут выставлены продолжаем сборку

  • Устанавливаем прижимной поршень с надетой на него манжетой в корпус «червяка». Вставляем манжету в корпус, затем прижимную пружину, гайку и затягиваем ее с небольшим усилием.
  • Вставляем бинокль на рашпиль, одеваем пыльники и фиксируем их хомутами
  • Затем прикручиваем правый поворотный рычаг к рейки и устанавливаем рейку на место.
  • Сборку проводим в обратной последовательности.
  • Следует отметить, что рулевой кардан проще всего будет установить, сняв его с руля. Ключом на «13» откручиваем гайку и вынимаем болт, а затем и сам кардан.

При установке обратите внимание, чтобы руль стоял по центру.

  • После того как рейка будет установлена, необходимо произвести подтяжку. Для этого подтягиваем гайку до упора, а затем ослабляем ее на 90 градусов.

На гайке рейки левая резьба, но когда она установлена на автомобиль, подтяжку гайки необходимо производить против часовой стрелки. Так как гайка смотрит вверх.

  • При развороте или повороте руль должен возвращаться самостоятельно в нулевую точку.

Процесс ремонта рулевой рейки завершен.

Видео по ремонту рейки

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector