Высокой мысли пламень (Часть третья)

М. Салахов, испытатель.

Хотелось бы отдельно остановиться на электромеханическом усилителе рулевого управления (ЭМУР).

Среди вспомогательных механизмов он является, пожалуй, самым главным для водителя, в высшей степени определяющим безопасность всего транспортного средства.

В последние годы всё в большей степени прослеживается тенденция оснащения автомобилей системами рулевого управления с усилителем.

Волжский автомобильный завод также начал комплектовать свои машины семейств Калинаи Приора ЭМУР отечественного производства.

Над их разработкой работали специалисты НТЦ и российских заводов-поставщиков.

Почему именно ЭМУР, а не традиционный до недавнего времени гидроусилитель (ГУР)? Рассмотрим это поподробнее.

В традиционной гидравлической системе насос (с приводом непосредственно от двигателя) постоянно поддерживает определённое рабочее давление жидкости.

С помощью распределительного устройства, связанного с рулевой колонкой, и гидропривода, встроенного в рулевой механизм или трапецию, оно и поворачивает колёса, помогая водителю.

Распределитель, обычно золотниковый, имеет следящее устройство, обеспечивающее пропорциональность усилия на руле и на управляемых колёсах. Тем самым сохраняется обратная связь в системе водитель-автомобиль-дорога, т.е. чувство руля.

При прямолинейном движении ГУР не работает и его насос гоняет масло вхолостую, готовый, однако, мгновенно вступить в работу. Его следящее устройство вдобавок ограничивает усилие, передаваемое от передних колёс на руль (к примеру, при разрыве переднего колеса). Поэтому в целом ГУР повышает комфорт и безопасность.

Но есть у него и недостатки. Во-первых, гидронасос жёстко связан с двигателем автомобиля. На малых оборотах подача насоса невелика и эффективность ГУР невысока.

То есть, при повороте на месте или с малой скоростью приходится выжимать сцепление и подгазовывать, повышая обороты и помогая помощнику. На большой же скорости высокая производительность насоса как правило не нужна.

Во-вторых, гидронасос, золотник, следящее устройство, трубки, исполнительный механизм – конструкция громоздкая, тяжёлая и, как вся гидравлика, дорогая. Поэтому сначала взамен механического привода насоса ГУР появился электрический.

Зависимость подачи от оборотов двигателя исчезла, но сложность и цена гидравлики оставались высокими, и вскоре появился полностью электрический усилитель.

Эта система имеет меньшие габариты, легче устанавливается, т.к. упрощённое комплектование (без насосов, шлангов или ремней на двигателе) обеспечивает максимальную конструктивную гибкость.

А модульность конструкции делает её универсальной для установки на любую модель и обеспечивает размещение как в моторном отсеке, так и в пассажирском отделении.

ЭМУР или его отдельные узлы могут также объединяться с автомобильными, например, рулевой рейкой, рулевой колонкой.

Электронный блок управления может быть либо объединён с бортовой системой автомобиля, либо занимать автономную позицию.

ЭМУР не нуждается в каком-либо особом обслуживании. Не надо проверять уровень жидкости, устранять всевозможные течи, подтягивать или устанавливать на место ремни, что делает систему практичнее и дешевле.

К тому же, быстрота установки ЭМУР по сравнению с традиционными гидросистемами экономит время конвейерной сборки, где на счету порой каждая секунда.

Без гидравлических жидкостей основные расходы на резервуары, насосы, трубы, гидравлику и системы откачки могут быть сокращены, так же как и затраты на рабочую силу, охрану и обеспечение безопасности.

Электродвигатель через червячную передачу или без него связан с валом рулевого управления. Управляется эта система электронным блоком, действующим согласно заложенной в него программе, а также сигналами от нескольких датчиков.

Первый датчик находится на торсионе, соединяющем половинки разрезанного рулевого вала, и следит за его закручиванием. С ростом усилия на руле сильнее закручивается торсион – больший ток идёт на электромотор усилителя. Соответственно увеличивается помощь водителю.

Второй датчик (положения рулевого вала) позволяет системе определить, повёрнут ли руль, и в какую сторону, т.к. одно из требований к рулевому управлению – возвращать руль в центральное положение после манёвра. Также этот датчик позволяет использовать функцию возрастающего усилия на руле при его повороте, т.е. чем больше поворот руля, тем большее нужно усилие.

Третий датчик следит за скоростью автомобиля. Чем она меньше, тем эффективнее помощь, и наоборот. А на скорости свыше 75 км/ч усилитель вообще выходит из игры.

Четвёртый датчик контролирует обороты двигателя и следит, чтобы усилитель работал одновременно с ним. Ведь ток в 60 ампер (максимальный ток электродвигателя) очень быстро посадитаккумулятор, если нет подпитки от генератора.

Это правило не распространяется на случай, если автомобиль находится в движении, например, во время спуска с горы.

Это является ещё одним преимуществом электроусилителя по отношению к гидравлическому, когда глохнет двигатель и гидросистема прекращает всякую помощь.

Далее можно добавить, что данная система является экологически чистой (нет подтекания жидкости, как это бывает в гидравлической).

Традиционная гидросистема действует всё время, пока транспортное средство находится в рабочем режиме, а электросистема – это система по требованию, что позволяет экономить топливо благодаря большому снижению потерь энергии, тем самым уменьшая вредное воздействие автомобиля на окружающую среду.

Кроме того, при запуске двигателя традиционные гидросистемы могут оставаться инертными до тех пор, пока жидкости не разогреются, особенно при очень холодной погоде.

А система с электроусилителем обеспечивает быстрый зимний старт. Благодаря своей независимости от двигателя и без жидкостности конструкции, система малочувствительна к холоду, даже при температуре минус 40°С.

Тем самым и здесь электроусилитель сохраняет ту энергию, которая затрачивается во время разогрева.

В электроусилителе можно быстро производить настройку системы под разные усилия путём перенастройки алгоритма в электронном блоке в течение нескольких минут, т.е. настройку под заказ.

Можно также, используя одну и ту же физическую систему рулевого управления, ввести по желанию клиента несколько режимов управления (спортивный режим, спокойный режим, режим парковки и т.д.). Электронный блок сам рассчитает идеальный уровень усиления в соответствии с условиями вождения.