Какие усилители рулевого управления бывают

Устройство автомобилей

Усилитель рулевого управления служит для создания дополнительного силового воздействия, позволяющего уменьшить прикладываемое к рулевому колесу усилие, необходимое для управления автомобилем, а также для повышения маневренности автомобиля и безопасности движения.

На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности усилители рулевого управления устанавливают в основном для облегчения управления, а на легковых автомобилях высокого класса, кроме того, для предотвращения потери управляемости автомобилем в случае разрыва шины на высокой скорости.

Требования к усилителям рулевого управления

Поскольку рулевое управление автомобиля относится к наиболеее ответственному элементу системы управления, усилители руля должны не только обеспечивать комфорт и удобство водителя, но и соответствовать условиям безопасности движения. Немаловажными условиями качества гидроусилителей, как элементов конструкции автомобилей, является их долговечность, удобство технического ухода и эксплуатации.

Усилители рулевого управления должны соответствовать следующим основным требованиям:

• сохранять возможность управления автомобилем и в случае выхода усилителя из строя;
• не препятствовать стабилизации управляемых колес;
• обеспечивать следящее действие;
• поглощать удары и толчки, воспринимаемые автомобилем со стороны дороги и передаваемые на рулевое колесо;
• иметь высокий КПД и использовать минимальное количество мощности двигателя для своей работы.

Кинематическое следящее действие обеспечивает пропорциональность между угловым перемещением рулевого колеса и углом поворота управляемых колес. Иными словами, каждому фиксированному положению рулевого колеса должно соответствовать определенное положение управляемых колес, а при остановке рулевого колеса в каком-нибудь промежуточном положении поворот управляемых колес также должен прекращаться.

Силовое воздействие обеспечивает пропорциональность между силой, приложенной к рулевому колесу, и силой сопротивления повороту управляемых колес. Силовое следящее действие создает водителю «чувство дороги».

Усилитель рулевого управления должен включаться при определенном усилии, прикладываемом к рулевому колесу. Это усилие зависит от сил трения в рулевом механизме и типа применяемого центрирующего устройства. Центрирующее устройство обязательно имеется во всех усилителях, так как оно также не позволяет включаться усилителю при незначительных толчках со стороны управляемых колес. В качестве центрирующих и реактивных устройств в усилителях рулевого управления могут применяться пружины, торсионы, плунжеры, реактивные камеры или их комбинации.

Включение усилителя рулевого управления происходит вследствие обратной связи от управляемых колес, осуществляемой с помощью рулевого привода.

Классификация усилителей рулевого управления

На современных автомобилях могут устанавливаться гидравлические, электрические и комбинированные усилители рулевого управления. На выпускаемых ранее грузовых автомобилях некоторых моделей применялись пневматические усилители руля, однако, в настоящее время от таких конструкций отказались из-за ряда недостатков, присущих пневматическим сервоприводам – высокой инертности при срабатывании и неэффективному следящему действию.

В настоящее время на автомобилях наиболее часто применяются гидравлические усилители рулевого управления, которые характеризуются хорошими массогабаритными и динамическими показателями при рабочих давлениях до 15 МПа, небольшим временем срабатывания (0,02…0,05 сек), хорошими демпфирующими свойствами, малой трудоемкостью технического обслуживания.

Электрические усилители отличаются высокой экономичностью, так как энергия потребляется ими только при включении, а также низким уровнем шума, высокими демпфирующими свойствами и быстродействием, легкостью обеспечения переменного реактивного действия в зависимости от скорости движения автомобиля.

Комбинированные усилители рулевого управления в виде электромеханических или электрогидравлических систем устанавливают на многоосных специальных шасси, автопоездах и легковых автомобилях высшего класса. Это перспективные конструкции, сочетающие преимущества гидравлических и электрических усилителей рулевого управления.

Какие усилители рулевого управления бывают

Усилители рулевого управления бывают разные: электрические, гидравлические и электрогидравлические. Какие лучше? Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого типа.

Сегодня представить современную иномарку без усилителя рулевого управления невозможно. Но подобные устройства появились относительно недавно: первенцем мирового автопрома, серийно примерившим техническую новинку, стал американский Chrysler Imperial, представленный в 1951 году. Причем принцип действия гидравлического усилителя, которым обладал Imperial, остался неизменным. Электрогидравлические усилители появились значительно позднее, 8 середине 1990-х. А полностью электрические системы начали массово применяться только в начале нынешнего столетия.

Впрочем, первые опыты по созданию электрических усилителей начались 8 конце 1980-х. Результатом этих изысканий стало появление в 1990-м году электрического рулевого усилителя на Honda NSX. Прошло немало времени, а характерные недостатки этих систем, увы, остались неизменны. Главный из них — возможность внезапного отключения усилителя. Причины могут разными: сбой 8 блоке управления, плохой контакт в соединениях, падение бортового напряжения. В этом случае электромотор усилителя отключится, а на приборной панели появится соответствующий символ, указывающий на неисправность.

Что же произойдет, если откажет электроусилитель? Ответственно заявляем: потери управляемости не последует, так как рулевой вал жестко связан с рулевой рейкой. Неприятность заключается в другом. Ступенчато нарастающее усилие может испугать неподготовленного водителя, а это чревато самыми неприятными последствиями. Впрочем, бояться покупки автомобиля с электрическим усилителем не следует: сегодня системы достаточно надежны, а в ближайшем будущем станут гораздо надежнее. Ведь и гидравлические усилители когда-то считали бесполезной игрушкой.

Гидравлический усилитель

Как устроен? Насос, приводимый в действие от двигателя, создает давление специальной жидкости в гидравлической системе. Жидкость проходит через клапан и воздействует на левый или правый (в зависимости от того, в какую сторону повернут руль) поршни рулевой рейки, облегчая вращение рулевого колеса. Причем угол поворота последнего определяет, на какую величину откроется вышеназванный клапан. Разумеется, постоянно вращаемый двигателем гидронасос увеличивает расход топлива, а гидравлические магистрали являются источником возможных протечек.

Достоинства: точен и информативен; универсален; безопасен при отказе.

Недостатки: сложно устроен; увеличивает расход топлива.

Электрический усилитель

Как устроен? Датчик отслеживает угол поворота руля и усилие, прилагаемое водителем, а блок управления, получив эту информацию, передает соответствующую команду электромотору. Последний (в зависимости от конкретного автомобиля) или перемещает рулевую рейку, или вращает рулевой вал. Достоинство этой схемы 8 том, что рулевой механизм остается практически неизменным, гидравлические магистрали отсутствуют, а энергопотребление такого усилителя минимально. Все гениальное просто! Со временем инженеры решат и проблемы надежности.

Достоинства: компактен и недорог; не влияет на расход топлива; довольно просто и быстро настраивается.

Недостатки: при отказе резко возрастает усилие на руле.

Электрогидравлический усилитель

Как устроен? Электрогидравлический усилитель рулевого управления устроен аналогично усилителю гидравлическому. Единственная разница заключена в том, что гидронасос приводится в действие не от двигателя автомобиля, а от электродвигателя, питаемого генератором. Поэтому насос не работает постоянно, а включается непосредственно при повороте рулевого колеса, позволяя экономить до 1 л топлива по сравнению с полностью гидравлической системой. Разумеется, наличие гидравлического контура означает, что разрывы и протечки магистралей тоже возможны.

Усилители руля: виды, недостатки и преимущества

Различные усилители в системе рулевого управления позволяют снизить физическое усилие, необходимое для поворота руля, и делают управление автомобилем менее утомительным и более комфортным. Кроме того, благодаря наличию усилителей руля улучшается маневренность, а в случае прокола колеса легче удержать машину на дороге и избежать ДТП.

Хотя легковой транспорт может обойтись и без усилителей, их устанавливают на большинстве выпускаемых в наше время автомобилей. А вот управление грузовой машиной без усилителя руля превратилось бы в тяжелый физический труд.

Типы усилителей руля

Как мы уже писали, нынешние автомобили даже в базовой комплектации оснащены таким необходимым элементом, как усилитель руля. Ниже подробнее рассмотрена классификация агрегатов. Все они имеют различное строение, схему, назначение, принципы работы и применение.

Можно выделить три основные разновидности усилителей рулевого управления:

• гидравлический (ГУР);
• электрогидравлический (ЭГУР);
• электрический (ЭУР);
• механический.

Гидравлический усилитель руля

Гидравлика стала применяться в рулевом управлении в середине прошлого века и до сих пор не утратила своей актуальности. ГУР можно встретить на многих современных легковых машинах.

Сердцем ГУР является насос, который приводится в действие посредством ременной или цепной передачи от коленвала двигателя. Насос ГУР создает в замкнутой гидравлической системе давление порядка 100 атмосфер.

Нагнетаемая насосом рабочая жидкость (масло) подается через штуцер на распределитель. Его задача заключается в перераспределении жидкости в зависимости от поворота руля.

В качестве исполнительного устройства выступает силовой гидроцилиндр с поршнем (рулевой рейкой).

Достоинства ГУР:

• комфортность управления рулем;
• значительное снижение усилия, необходимого для вращения руля;
• для поворота колес на требуемый угол нужно меньше вращать рулевое колесо;
• при повреждении колеса легче избежать вылета с трассы;
• в случае отказа гидроусилителя управляемость автомобилем сохранится.

Недостатки ГУР:

• усилитель работает только при запущенном двигателе;
• зависимость от оборотов двигателя;
• так как насос приводится в действие от двигателя, то это увеличивает расход топлива;
• длительное удержание руля в одном из крайних положений может вызвать сильный перегрев рабочей жидкости и выход из строя других элементов системы;
• в целом гидравлическая система довольно громоздкая и требует периодического обслуживания.

Электрогидравлический усилитель руля

Принцип действия ЭГУР тот же, что и гидравлического усилителя. Отличие в том, что здесь насос приводится в действие электромотором, который питается от генератора.

Это позволяет снизить потребление топлива по сравнению с ГУР.

Электронная система управления регулирует усилие в зависимости от скорости. Это обеспечивает легкость и точность маневрирования не только на больших, но и на малых скоростях, что невозможно в случае использования обычного гидравлического усилителя.

Недостатки ЭГУР:

• система может выйти из строя при длительном удержании руля в крайнем положении из-за перегрева масла;
• более высокая стоимость по сравнению с ГУР;
• плохой контакт в электропроводке или сбой в работе блока управления может привести к прекращению функционирования ЭГУР. Ситуация сама по себе не так уж критична, но внезапное резкое снижение управляемости автомобилем во время движения может вызвать панику у неподготовленного водителя.

Что лучше ГУР или ЭГУР?

Как уже говорилось, ЭГУР имеет 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 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. 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 потеря не влечет износа элементов в самой рейке. Поэтому, нет однозначного ответа на этот вопрос.

Электрический усилитель руля

Громоздкая и хлопотная в обслуживании гидравлика здесь полностью отсутствует. Соответственно, нет и присущих ГУР недостатков.

ЭУР состоит из электродвигателя и блока управления.

Как работает электрический усилитель руля? Датчик отслеживает угол поворота и скорость вращения рулевого колеса и подает сигнал на электронный блок управления. Процессор анализирует информацию от датчика, сопоставляет ее со скоростью движения автомобиля и выдает управляющий сигнал на электродвигатель. Мотор соответствующим образом перемещает рулевую рейку.

Достоинства ЭУР:

• компактность;
• экономичность;
• невысокая стоимость ЭУР;
• отсутствие зависимости от оборотов двигателя;
• функционирование не зависит от температуры окружающей среды;
• простота регулировки.

Благодаря этим положительным качествам ЭУР всё чаще устанавливается на современных автомобилях.

Главным недостатком ЭУР является его невысокая мощность, которая зависит от мощности генератора. Это делает весьма проблематичным применение ЭУР на внедорожниках, а тем более на грузовом транспорте.

Механический усилитель руля

Механический усилитель руля состоит из набора различных шестерён в корпусе. Эффект усиления и облегчения управления с использованием такого механизма состоит в изменении передаточного числа вращения. В настоящее время этот вид не используется из-за сложности и ненадёжности конструкции, а также из-за повышенного уровня шума во время работы.

Возможные проблемы с ГУР

Обычно ГУР работает вполне надежно и не доставляет серьезных хлопот владельцам авто. Конечно нет ничего вечного и рано или поздно выходит из строя и гидроусилитель. Но многие проблемы можно устранить собственными силами.

Чаще всего возникает утечка рабочей жидкости. Подтекает обычно в местах подсоединения трубок к штуцерам, реже трескаются сами трубки.

Если при вращении руля ощущаются толчки или вибрация, стоит проверить состояние приводного ремня насоса. При необходимости отрегулировать или заменить его.

Наиболее уязвимой частью ГУР является насос. Когда выясняется, что он неисправен, тут же возникает дилемма: ремонт или замена. При наличии желания, необходимых инструментов и опыта механических работ, можно попытаться отремонтировать насос самостоятельно, хотя стопроцентного успеха, конечно, никто не гарантирует.

Чаще всего в насосе выходит из строя подшипник. Нередко при вскрытии обнаруживаются дефекты пазов ротора и внутренней поверхности статора. Их необходимо тщательно отшлифовать. Также следует заменить сальник и резиновые прокладки.

Если обнаружится, что неисправны клапаны, то менять их следует комплектом, так как они должны соответствовать друг другу по пропускной способности.

Если нет возможности или желания самому возиться с ремонтом насоса ГУР, можно обратиться в автосервис. Стоит предварительно выяснить, есть ли в выбранной мастерской специалист нужной квалификации и во сколько обойдется ремонт.

Возможно, выгоднее окажется просто заменить насос. Новый стоит достаточно дорого, поэтому вполне приемлемым вариантом может оказаться приобретение отремонтированного, который обойдется дешевле и прослужит почти столько же.

Возможные проблемы с ЭУР

Проверить, не отключился ли ЭУР полностью, можно путем сравнения усилий при повороте руля с остановленным и запущенным двигателем. Если в обоих случаях для вращения «баранки» требуется одинаковое усилие, значит усилитель не работает.

Первым делом нужно проверить проводку, исправность генератора, целостность предохранителей, надежность контактов. Затем проверить датчик момента поворота и его контакты. Если не работает также и спидометр, то следует проверить датчик скорости.

Если с контактами у датчиков всё в порядке, стоит заменить сами датчики. Электронный блок управления несложно заменить самостоятельно, но для его проверки придется обратиться к сервисным специалистам.

В некоторых случаях неисправность ЭУР руля может проявляться непредсказуемым поведением рулевого управления во время движения. В этом случае нужно немедленно остановиться и отключить ЭУР, вынув соответствующий предохранитель. А затем отправляться в автосервис для проведения диагностики.

Заключение

Система рулевого управления играет ключевую роль в управлении автомобилем. Любые сбои в ее работе заметно сказываются на маневренности и управляемости транспортным средством.

Ни в коем случае нельзя игнорировать появившиеся признаки неисправности рулевого управления, так как это может обернуться серьезной аварией. На кону не только ваши финансовые средства. Под угрозой могут оказаться жизнь и здоровье — ваши и других участников дорожного движения.

АНАЛИЗ ТИПОВ УСИЛИТЕЛЕЙ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Для развития аграрного сектора страны на конкурентноспособном уровне необходимо разрабатывать и внедрять в производство инновационные технические средства и технологии. Существенное значение в этом аспекте отводится автотракторной технике сельскохозяйственного назначения. Корректное функционирование тракторов и автомобилей оказывает значительное влияние на качество, выполняемых производственных процессов. Одним из ключевых составных систем мобильных транспортных средств является рулевое управление. Выполнен анализ различных типов усилителей руля и на его основе установлен самый перспективный из них.To develop the country’s agricultural sector at a competitive level, it is necessary to develop and introduce innovative technical means and technologies into production. Agricultural automotive equipment is essential in this regard. The correct functioning of tractors and cars has a significant impact on the quality of production processes. Steering is one of the key components of mobile vehicles. The analysis of various types of steering amplifiers was carried out and the most promising of them was established on its basis.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Логинов И.С.

Основные направления оптимизации конструкции механизма рулевого управления автомобиля
Тенденции и перспективы развития усилителя руля
Математическая модель электроусилителя руля
Разработка электроусилителя рулевого управления для автомобилей семейства ваз
К вопросу о современных электромеханических системах
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ТИПОВ УСИЛИТЕЛЕЙ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ»

1. Yang B.; Vittal V.; Heydt G.T. Slow-coherency-based controlled islanding — A demonstration of the approach on the August 14, 2003 blackout scenario. IEEE Trans. Power Syst. 2006, 21, 1840-1847.

2. Causes of the 2003 major grid blackouts in North America and Europe, and recommended means to improve system dynamic performance / G. Andersson et al. IEEE Trans. Power Syst. 2005, 20, 1922-1928.

3. Larsson S.; Danell A. The blackout in southern Sweden and eastern Denmark, September 23, 2003. In Proceedings of the 2006 Power Systems Conference and Exposition (PSCE’06), Atlanta, GA, USA, 29 October-1 November 2006; pp. 309-313.

4. Atputharajah A.; Saha T.K. Power system blackouts-literature review. In Proceedings of the 2009 International Conference on Industrial and Information Systems (ICIIS), Peradeniya, Sri Lanka, 28-31 December 2009; pp. 460-465.

5. Gawanmeh A.; Alomari A. Taxonomy analysis of security aspects in cyber physical systems applications. In Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Communications Workshops (ICC Workshops), Kansas City, MO, USA, 20-24 May 2018; pp. 1-6.

6. Miranda V.A.; Oliveira A.V. Airport slots and the internalization of congestion by airlines: An empirical model of integrated flight disruption management in Brazil. Transp. Res. Part A Policy Pract. 2018, 116, 201-219.

7. Dorji Tshering, Dil Bahadur Subba, Karma Wangmo, Karsang Ugyen, Roshan Chhetri. Analysis of Power Outages in Distribution System in Bhutan and its Mitigation Techniques. June 2015. Conference: International Seminar on Renewable Energy and Sustainable Development, 2015 (Collaboration b/w CST & WEENTECH). At: Conference hall, Royal Univesity of Bhutan, Thimphu.: https://www.researchgate.net/publication/280534494 Analysis of Power Outages in Distri bution System in Bhutan and its Mitigation Techniques.

8. Сабодах П.А., Сабодах И.В. Выявление причин отключений ЛЭП 35 кВ и пути их решения на примере Красноярских электрических сетей. В сборнике: «Инновационные тенденции развития российской науки»: материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. Красноярск, 2021. С. 203-207.

9. Лансберг А.А. Структура парка измерительных подстанционных трансформаторов напряжения классов 6-110 кВ филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго» // Научный журнал молодых ученых. 2021. № 4 (25). С. 82-91.

10. Лансберг А.А. Анализ технического состояния и сроков службы силовых трансформаторов, установленных на подстанциях с высшим напряжением 110 кВ филиала ПАО «МРСК Центра»-«Орелэнерго» // Научный журнал молодых ученых. 2021. № 2 (23). С. 50-59.

АНАЛИЗ ТИПОВ УСИЛИТЕЛЕЙ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ

Логинов И.С., бакалавр 2 курса направления подготовки 35.03.06 «Агроинженерия». Научный руководитель: к.т.н., доцент Поляков Г.Н. ФГБОУ ВО Иркутский ГАУ

Для развития аграрного сектора страны на конкурентноспособном уровне необходимо разрабатывать и внедрять в производство инновационные технические средства и технологии. Существенное значение в этом аспекте отводится автотракторной технике сельскохозяйственного назначения. Корректное функционирование тракторов и

автомобилей оказывает значительное влияние на качество, выполняемых производственных процессов. Одним из ключевых составных систем мобильных транспортных средств является рулевое управление. Выполнен анализ различных типов усилителей руля и на его основе установлен самый перспективный из них.

Аграрный сектор, автотракторная техника, усилитель рулевого управления. ABSTRACT

To develop the country’s agricultural sector at a competitive level, it is necessary to develop and introduce innovative technical means and technologies into production. Agricultural automotive equipment is essential in this regard. The correct functioning of tractors and cars has a significant impact on the quality of production processes. Steering is one of the key components of mobile vehicles. The analysis of various types of steering amplifiers was carried out and the most promising of them was established on its basis.

Agricultural sector, auto-tractor equipment, power steering.

Введение. Для развития аграрного сектора страны на конкурентноспособном уровне необходимо разрабатывать и внедрять в производство инновационные технические средства и технологии [1-4]. Существенное значение в этом аспекте отводится автотракторной технике сельскохозяйственного назначения [5-8]. Корректное функционирование тракторов и автомобилей оказывает значительное влияние на качество, выполняемых производственных процессов. Одним из ключевых составных систем мобильных транспортных средств является рулевое управление. От его работы зависит ряд эксплуатационных свойств автомобилей, включая управляемость, устойчивость и комфортабельность.

Материалы и методы исследования. Определено состояние вопроса по исследуемому вопросу. Выполнен анализ современных типов усилителей рулевого управления мобильных средств: особенности их конструкции и принципов функционирования. Выявлены отрицательные и положительные свойства современных систем. Осуществлена их структуризация.

Результаты исследования. На конвейер усилители были поставлены в первой половине XX века. Тогда поворот колес грузовиков сильно затруднён: была должность помощник водителя. На крутых поворотах он помогал шоферу крутить руль [9].

Пневматический усилитель руля. Так как в тормозных системах использовался воздух в сжатом виде, то было принято решение выполнить усилитель пневматическим. Такие технические устройства наряду с простотой, а также дешевизной были чрезвычайно шумными. Они отличались с очень низкой корректностью функционирования, то есть не отвечали предъявляемым к ним требованиям [10].

Гидравлический усилитель руля. В этой связи в гидроусилителях (рис. 1) жидкость в качестве рабочего тела сменила воздух. В гидравлических усилителях нет отрицательных свойств предшественника. Приводимый двигателем насос создает требуемое давление, генерируется насосом, получающим привод от двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Распределитель, находящийся в непосредственной связи с рулевым валом, контролирует угол поворота рулевого колеса, а также сопротивление на нем, осуществляя дозировку количество масла, нагнетаемого в дополнительное специальное устройство, которое и выполняет поворот колеса. Оно может конструктивно выполнено отдельно от используемого рулевого механизма или быть изготовлено как единое целое. В этом случае гидроусилитель именуется интегральным. Он нашел широкое распространение легких транспортных средствах.

Рисунок 1 — Гидроусилитель руля

Гидроусилитель также выполняет функции демпфера — гасит толчки от неровностей рельефа дороги, передающиеся на рулевое колесо. Такая система настолько надежна, что даёт возможность сохранять машину на дороге в не штатных ситуациях: например, если лопнет покрышка, а сопротивление на «баранке» мгновенно многократно возрастет.

К отрицательным свойствам гидроусилителя относится сложность, которая влечёт за собой целый пакет операций по техническому обслуживанию. Например, таких как контроль за уровнем жидкости, герметичностью магистралей, заменой масла и т.п. Насос усилителя функционирует в непрерывном цикле: независимо от того, выполняется поворот руля или нет. При этом, мотор (двигатель внутреннего сгорания) расходует вхолостую примерно 7% мощности (для легкового автомобиля малого класса — значительная цифра). Значение давления в системе коррелирует с частотой вращения коленчатого вала ДВС. Это является причиной того, что при выполнении маневров на малых скоростях, а также при быстром вращении рулевого колеса производительность насоса не достаточна. А на высоких оборотах ДВС усилитель работает по максимуму, теряется «чувство дороги». Для устранения недостатков разрабатывают специальные технические устройства (насос с изменяемой производительностью, а также различные клапаны, модуляторы и т.д.). Это ведет к дополнительному усложнению и удорожанию конструкции механизма. В том числе, вся система имеет повышенную массу и большие габариты.

Электрогидроусилитель. Электрогидроусилитель — это заметный шаг в развитии систем усилителей руля [11, 12]. Он избавился от ряда недостатков гидроусилителей. гидравлики. Насос, создающий давление в электрогидравлическом усилителе получает привод не от ДВС, а от своего электрического двигателя. Его функционированием управляет электроника. В некоторых случаях шофер может самостоятельно запрограммировать необходимый режим работы. Производительность электрогидроусилителя не коррелирует с частотой вращения коленчатого вала ДВС. Однако масса системы в целом, а также степень ее сложности не изменяются. Значит, электрогидроусилитель — промежуточный этап перехода от гидравлики к электроусилителю.

Рисунок 2 — Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями: 1 — датчик момента на рулевом колесе; 2 — электронный блок управления; 3 — электродвигатель усилителя; 4 — шестерня усилителя; 5 — рейка; 6 — датчик угла поворота рулевого колеса; 7 — торсион вала рулевого управления; 8 — шестерня рулевого механизма

Усилитель совершает воздействие на рейку рулевого механизма с помощью шестерни 3, которая закреплена параллельно с основной шестерней конструкции рулевого механизма 2. Шестерня усилителя 3 получает привод от электрического двигателя 4. Передаваемый на шестерню 2 конструкции рулевого механизма вращающий момент измеряется посредством датчика момента 1. Величина развиваемого усилителем вращающего момента формируется электронным блоком управления 5 в корреляции с моментом на рулевом колесе, а также скоростью движения мобильного средства, в том числе углом поворота колес, включая скорости поворота рулевого вала и других вводимых в него данных.

Электроусилитель руля. Электрический усилитель получает широкое распространение на современных моделях автотранспортной техники (рис. 3). Им оборудованы наибольшая часть автомобилей последних выпусков. Его конструкция существенно проще, чем у гидроусилителя, а также у электрогидроусилителя -электрический двигатель элементарно доворачивает собственно рулевой вал.

Рисунок 3 — Электроусилитель руля

Электроусилитель по своим габаритам достаточно компактен и устанавливается на рулевой колонке. Информация, поступающая от множества датчиков (например, значение углов и скорости поворотов рулевого колеса, а также скорости движения мобильного средства, в том числе частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и т.д.) поступает на электронный блок. Здесь она мгновенно обрабатывается и дает сигнал на исполнительные механизмы. Такой

усилитель — это техническое устройство нового поколения. Однако большое количество производителей активно трудится над дальнейшим совершенствованием именно этой системы. Помимо всех своих преимуществ, включая минимальное техническое обслуживание, в том числе легкость и незначительную массу, электроусилитель дает возможность реализовать множество уникальных функций: автопарковка, включая удержание мобильного средства в своей полосе, а также будущее использование автопилотов.

Вывод. Выполненный анализ различных видов усилителей руля на основе литературных источников позволил сделать вывод о том, что электрические усилители в настоящее время являются наиболее перспективными.

1. Шуханов С.Н. Аналитическое исследование процесса дозирования торфа бункером-дозатором // Аграрный научный журнал. 2018. № 3. С. 56-57.

2. Поляков Г.Н., Шуханов С.Н. Модернизация сепаратора измельченного вороха зерновых колосовых культур // Пермский аграрный вестник. 2019. № 1 (25). С. 4-9.

3. Шуханов С.Н., Доржиев А.С. Анализ факторов, влияющих на качество работы аппарата для измельчения корнеклубнеплодов методом активного эксперимента // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 2 (58). С. 356-363.

4. Shukhanov S.N., Ovchinnikova N.I., Kosareva A.V., Dorzhiev A.C. Determination of the optimal incline angle of the incision of the cutting machine of the tuber grinder of potatoes // III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020B: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations, 2020. P. 52026.

5. Алтухов С.В., Шуханов С.Н. Анализ теплового состояния распылителей форсунок // Аграрная наука. 2018. № 5. С. 56-57.

6. Степанов Н.В., Шуханов С.Н. Новая защитная смазка для хранения сельскохозяйственной техники // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 1 (53). С. 352358.

7. Шуханов С.Н., Кузьмин А.В., Болоев П.А. Надежность работы машиннотракторного агрегата // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30. № 1. С. 8-20.

8. Shukhanov S.N., Kuzmin A.V., Polyakov G.N., Sukhaeva A.R., Kovalivnich V.D. INFLUENCE OF AIR TEMPERATURE ON WARMING UP THE ENGINE OF AUTOMOTIVE VEHICLES // В сборнике: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. «International Scientific and Practical Conference «Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science» — Green Energy and Earth Science», 2021. С. 052003.

9. Конструктивный анализ усилителей рулевого управления / Н.А. Кузьмин [и др.] // Молодой ученый. 2020. № 6 (296). С. 30-35.