Электромотор помогает поворачивать рулевой механизм.
Электроусилитель: устройство и принцип работы
Электроусилитель — часть системы «Усилитель руля». Помогает водителю поворачивать
Электроусилитель (мотор и червяк) в модели «Рулевое управление»
Мотор через червяк 16,5:1 доворачивает вал колонки — до 58 Н·м на парковке. На скорости блок снижает помощь, руль тяжелеет.
Признаки неисправности
Руль резко тяжёлый, горит лампа руля: отказ мотора, блока или датчика. Проверяют предохранитель, разъёмы и ошибки.
Неисправности, связанные с деталью
Отказ ЭУР. Признаки: руль внезапно тяжёлый, особенно на парковке. На щитке горит лампа неисправности рулевого управления. Что происходит внутри: мотор не получает ток: сгорел предохранитель, окислился разъём или блок ушёл в защиту. Водитель крутит рейку один — нужно до 40–60 Н·м вместо 5. Что проверить: предохранитель и массу ЭУР, напряжение сети (при 11 В и ниже помощь снижается), ошибки блока. Затем разъёмы мотора и датчика момента.
Сбит датчик момента. Признаки: машину тянет в одну сторону, руль вправо крутится легче, чем влево. Отпущенный руль сам уходит из нуля. Что происходит внутри: датчик показывает 1,6 Н·м, хотя руки ничего не делают. Мотор помогает поворачивать вправо, и водитель держит руль против усилителя. Что проверить: ошибки и показания датчика момента сканером, калибровку нуля. Сначала исключить схождение и шины: тянуть может и они.
Как поворот руля становится поворотом колёс
Шестерня и рейка. Шестерня радиусом 8,84 мм за оборот сдвигает рейку на 55,5 мм. От упора до упора — 2,7 оборота руля и 150 мм хода рейки.
Вал с карданами. Колонка и шестерня не на одной оси, между ними вал с двумя карданами. При равных углах и вилках в одной плоскости шестерня вращается так же ровно, как руль.
Усилитель. Торсион закручивается на 1–3°, датчик меряет это и мотор или масло добавляют момент. На парковке нужно около 60 Н·м, водитель даёт 5.
Тяги и Аккерман. Тяги толкают рычаги кулаков. Рычаги наклонены внутрь, поэтому внутреннее колесо поворачивается на 37°, наружное на 29°, и машина не скребёт шинами.
Упрощения модели
Ось шкворня в модели вертикальная, без продольного и поперечного наклона; поэтому руль не возвращается сам, а углы колёс считаются только по геометрии тяг.
Нагрузка на рейку посчитана упрощённо: сопротивление шин на месте плюс стабилизирующий момент от скорости. Реальные числа зависят от массы, шин и развала.
Без усилителя механизмы обычно делают медленнее (3,5–4 оборота), здесь передаточное число то же, поэтому момент получается очень большим.
Закрутка торсиона и смещение меток датчика момента показаны увеличенными, люфты в неисправностях тоже.
Торсион закручивается не больше чем на 5°, дальше момент передаёт упор. Упругость самого упора и вала не учтена.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.