ак сломать усилитель рул€

√идроэра

ѕервыми по€вились гидроусилители рул€. ѕринцип их работы очень прост: гидравлический насос приводитс€ ремнем непосредственно от мотора и нагнетает давление. ¬ рейке рулевого управлени€ или р€дом с ней имеетс€ гидроцилиндр: когда давление подаетс€ в одну его полость, он толкает рейку влево, когда в другую – соответственно, вправо.

 ак сломать усилитель рул€

¬ современных автомобил€х рейка рулевого управлени€ и гидроцилиндр наход€тс€ в одном корпусе

ѕо сути, сама€ хитра€ часть гидроусилител€ – это клапан, регулирующий подачу жидкости в зависимости от усили€ на руле. ¬ рулевой вал вживлен специальный торсион (цилиндрический валик), который может скручиватьс€ под действием нагрузки.  онечно, это скручивание невелико и измер€етс€ в дол€х градуса, поэтому вы его не ощущаете. ¬ зависимости от направлени€ и угла скручивани€ торсиона золотниковые клапаны, с ним соединенные, обеспечивают подачу жидкости в ту или иную полость гидроцилиндра, помога€ вам вращать руль.

 ак сломать усилитель рул€

ќбщий вид клапана-регул€тора и его разрез. –азводка каналов выгл€дит очень сложно, на самом деле, устройство не такое уж мудреное.  огда руль в нулевом положении, насос гонит жидкость через клапан сразу в слив. —о сливной магистралью соединены и полости гидроцилиндра на рейке. ѕоворачива€ руль, вы скручиваете торсион, и наружный корпус смещаетс€ относительно «сердцевины». ¬ результате одна из полостей гидроцилиндра соедин€етс€ с магистралью насоса, а втора€ по-прежнему работает на слив. –азница давлений помогает вам сместить рейку в сторону. ќтпустив руль, вы снова соедин€ете обе полости со сливной магистралью.

ћногие гидроусилители не люб€т, когда вы выворачиваете руль до упора. ” некоторых моделей этот режим предназначен дл€ прокачки гидросистемы, у других приводит к перегрузке гидронасоса.  огда рейка рулевого управлени€ доходит до упора, а гидроусилитель пытаетс€ сдвинуть ее дальше, давление возрастает до критического уровн€. ≈стественно, у насосов есть перепускной клапан, который не дает им «заткнутьс€» совсем, но многие модели не рассчитаны на длительную работу в таком состо€нии. ѕричем касаетс€ это даже дорогих машин: скажем, один владелец BMW X5 первого поколени€ рассказывал мне, как на выезде с парковки его застал телефонный звонок, и он остановилс€, вывернув руль до упора. Ётого оказалось достаточно, чтобы насос стал издавать странные звуки и скоро попросил замены.

”же в 80-х гидроусилители стали практически об€зательной опцией дл€ иностранных машин, но к началу нового века экологические заботы вынудили мен€ть конструкцию. √лавна€ проблема традиционного «гидрача» – посто€нный привод насоса. ѕусть в нулевом положении он работает с минимальным давлением, но жидкость все равно гон€етс€ по кругу, а это приличные потери энергии. ѕоэтому возникла простейша€ иде€ заменить привод насоса от двигател€ электромотором.

ѕлюсы комбинированной системы: независимость частоты вращени€ насоса от двигател€, потому что в традиционной схеме ситуаци€ получалась абсурдной. ¬едь на сто€щей машине нужна максимальна€ помощь усилител€, а обороты двигател€ и насоса при этом минимальны. „тобы справитьс€ с этим, городили систему клапанов и ставили насосы повышенной производительности, увеличива€ затраты на привод.

Ёлектроусилители

» тут уже осталс€ один шаг до еще более простой идеи – электроусилитель. «ачем вообще нужна гидравлическа€ часть, если электромотор может сразу воздействовать на рулевой вал или рейку?

ѕринципиально схемы не отличаютс€. ” электроусилител€ тоже есть измеритель усили€, работающий по принципу скручивающегос€ торсиона, где угловое смещение фиксирует каким-нибудь датчиком (например индукционным). Ёлектромотор может быть установлен пр€мо «вокруг» вала, хот€ это не самый попул€рный вариант. „аще электромоторы привод€т рулевой вал через шестеренчатую передачу, либо воздействуют уже на рейку.

 ак сломать усилитель рул€

–азные компоновки электроусилителей компании ZF: первые две – с электромотором на рейке (винтова€ и зубчата€ передачи),
треть€ – с мотором на рулевом валу (через черв€чную передачу)

 ак обычно, все просто лишь на бумаге. ¬ообще рулевое управление – очень интимна€ область, поэтому помощь от любого механизма должна быть дозированной, чтобы не сбивать водител€ с толку. » вот на этой стадии у электроусилителей возникли проблемы.

≈сли у «гидрача» помощь водителю определ€етс€ давно изученными законами гидравлической динамики, то в случае с электроусилителем требовалась электроника, котора€ сможет рассчитать точное значение крут€щего момента. “ем более у электромотора крут€щий момент не посто€нен и слегка колеблетс€ при вращении ротора.

ѕервые электроусилители были настроены по принципу «чем больше, тем лучше», то есть обеспечивали избыточную помощь, отчего руль автомобил€ казалс€ непривычно легким. ” некоторых моделей баранка была настолько неос€заемой, что, крутанув слегка, можно было заставить ее по инерции провернутьс€ полтора оборота до крайнего положени€.

ѕостепенно инженеры стали уходить от таких абсурдных настроек, но обратна€ св€зь по рулю долгие годы была проблемой электроусилителей. «аставить мотор точно дозировать момент при любых режимах работы (мелкие покачивани€ рул€, быстрое вращение, езда в зат€жном повороте, микрокоррекции) сложнее, чем кажетс€ на первый взгл€д.

Ёто можно было пон€ть без подсказок: если садишьс€ в машину и на скорости кажетс€, что руль никак не св€зан с колесами, значит у нее электроусилитель. ≈сли рулевое т€желоватое на парковке, зато обеспечивает прогрессивную обратную св€зь – «гидрач».

 ак сломать усилитель рул€

 ак-то мы тестили предыдущий KIA Cerato Koup и Opel Astra GTC. « ореец» с гидроусилителем понравилс€ лучшим уровнем обратной св€зи,
но при слишком быстром вращении рул€ он внезапно т€желел

»ной раз инженеры пытались решить проблему за счет добавлени€ фонового усили€, чтобы водителю казалось, будто руль налит т€жестью. Ќо мозг не обманешь: искусственна€ затертость рул€ не дает нарастани€ усили€, поэтому помогает она разве что отфильтровать мелкие паразитные движени€ рук..

” некоторых моделей с электроусилител€ми руль не возвращалс€ в ноль, зависа€ на небольших углах. ƒругие модели отличались размазанным чувство в нуле, третьи не обеспечивали посто€нства обратной св€зи (руль мог внезапно полегчать посреди поворота, создава€ ощущение скольжени€ передних колес). ” некоторых моделей случались самопроизвольные микроподруливани€, знакомые любител€м игровых приставок с рулем, имитирующим обратную св€зь.

¬ общем, коль скоро речь идет о тонких матери€х – субъективных ощущени€х человека – электроника не могла воспроизвести «естественные» настройки. ћожно провести аналогию с ламповыми и цифровыми усилител€ми или цифровой фотографией и традиционной, на фотобумаге. „тобы обеспечить нужную «теплоту» и «зернистость», требуетс€ определенный алгоритм.

ƒни «гидрачей» сочтены...

Ќо прогресс не стоит на месте. ѕроблемы электроусилителей были св€заны, скорее, с молодостью технологии, ведь настройкой гидравлических систем инженеры занимались чуть ли не целый век. ”правл€юща€ электроника стала сложнее, а двигатели – более точными. —истема начала учитывать не только усилие на рулевом валу, но и угол поворота рул€, скорость движени€ автомобил€ и другие параметры. Ёто позволило оптимизировать настройки, чтобы чувство рул€ стало более адекватным на всех режимах.

» знаете что? ƒни гидроусилителей сочтены. —егодн€ разница между двум€ типами усилителей практически исчезла, а иной раз «гидрачи» даже уступают. —кажем, рулевое новых Skoda Octavia и Volkswagen Golf € считаю практически эталонным – очень легкое на сто€нке, оно не размазано в нуле и обеспечивает отличные ощущени€ в поворотах. ћежду тем, в обоих случа€х используютс€ усилители.

 ак сломать усилитель рул€

ѕоследний из Posche 911 (991) оснащен электроусилителем рул€. ‘ирма решилась на такой шаг ради топливной экономичности,
но поклонники марки скучают по старому доброму гидроусилителю. ¬озможно, это лишь вопрос привычки

Ќа электроусилители переход€т даже спортивные модели, например BMW M3, Chevrolet Corvette и Porsche 911. Ќекоторые машины имеют разные типы усилителей рул€ в зависимости от комплектации, и журналисты Car&Driver провели замечательное сравнение BMW 528i (электроусилитель) и BMW 535i (гидроусилитель). “ак вот, по субъективным ощущени€м большинству тест-пилотов понравилась машина с электроусилителем. »нструментальное измерение уровн€ обратной св€зи на рул€х машин также не вы€вило доминировани€ «гидрача»: он обеспечивал лучшую прогрессию по усилию и четкий ноль, но электроусилитель показал более высокую точность управлени€ и линейность нарастани€ усили€. ¬ конечном итоге все сводитс€ к нюансам, которые важны лишь самым фанатичным гурманам.

¬се еще встречаютс€ машины с электроусилками с «онемелыми» рул€ми, но это, скорее, проблема конкретных моделей, а не систем вообще. “очно также сверхлегкие рули бывают и у гидроусиленных машин, если настройки подобраны неудачно.

ћежду тем электроусилители имеют массу достоинств. Ёкономи€ топлива – одно из них, но не единственное. “акие системы проще по компоновке и удобнее при монтаже, плюс лишены шлангов высокого давлени€, разрыв которых чреват серьезными последстви€ми. Ќекоторые «гидрачи» имели свойство «затыкатьс€» – при быстром вращении рул€ он внезапно дубел, из-за чего € несколько раз довольно ощутимо получал по пальцам (хорошо, не было более серьезных последствий). ” электроусилителей подобных особенностей € не замечал. Ќаконец, такие усилители легче интегрировать в систему стабилизации, чтобы мен€ть уровень помощи по еще более сложным алгоритмам.

 ак сломать усилитель рул€

Ёто фото публиковал журнал ««а рулем» в 2008 году.
‘абула така€: на новой машине при скорости 50 км/час руль самопроизвольно открутилс€ до упора...

Ёлектроусилитель до столба доведет

¬прочем, случались скандалы и с электроусилител€ми, наиболее известный – с махачкалинскими узлами, который ставил на свои модели ј¬“ќ¬ј«. ’от€ официально проблема не признана, форумы кишат сообщени€ми, что эти усилки часто входили из стро€. Ќо это полбеды: иной раз на скорости они провоцировали самопроизвольное вращение рул€. ¬от он, главный минус электроусилителей: при глючной электронике они могут зан€тьс€ отсеб€тиной, выворачива€ руль туда, куда не прос€т. ѕричем « алины» и другие Lada страдали от проблем с электроусилител€ми и после начала производства в  алуге и ƒмитрове. Ќе хотели работать под капотом Lada даже узлы корейской фирмы Mando.

÷итата из «јвторевю»: «» вполне возможно, что мы бы смогли добавить еще километр-другой, если бы не отказал электроусилитель рул€. “от самый, фирмы Mando. —начала он отрубилс€ на врем€, но после перезагрузки методом выключени€ зажигани€ мы решили еще разок «переставитьс€». –ывок рул€ – и баранка встает колом! ƒаже на месте колеса не повернуть».

ѕохожие проблемы описывали в свое врем€ и ««а рулем», и Auto.mail.ru. Ќо, как € понимаю, речь о зат€нувшейс€ детской болезни электроусилков, которые постепенно вылечивает в том числе ј¬“ќ¬ј«.

 ак сломать усилитель рул€

ѕосле долгих мытарств ј¬“ќ¬ј« выбрал дл€ новых «√рант» электроусилитель калужского завода «јвтоэлектроника». ≈го особенность – отсутствие редуктора, то есть ротор двигател€ закреплен пр€мо на рулевом валу, а статор – соосно. “ака€ схема позвол€ет избавитьс€ от паразитного фонового усили€ (из-за отсутстви€ механической передачи), но требовательна к точности управл€ющей электроники, плюс сам мотор получаетс€ более громоздким.

ј потому тренд нашего времени: лавинообразный переход на электроусилители. ќт них, казалось бы, один шаг до еще более продвинутых систем, когда рулевой вал вообще не св€зан с колесами, а управление происходит по проводам (steer-by-wire). ќднако требовани€ к надежности рулевого управлени€ еще лет 10-20 не позвол€т заниматьс€ подобным авантюризмом. Ќо дл€ систем с полным или частичным автопилотом управление по проводам может быть вполне логичной идеей.