Вопрос

В чём преимущества электрического и гидравлического усилителей руля?

Я не знаю, какой гидроусилитель руля мне выбрать: электрический или гидравлический (с жидкостью)...



В чём разница между ними с точки зрения принципа работы?



Один из них лучше справляется с управлением, чем другой?



Какой из них более надёжен (с точки зрения ремонта)? Было бы неплохо привести статистику ;)



Каковы недостатки и преимущества каждого из них?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/18818/what-are-the-advantages-of-electric-and-hydraulic-power-steering

10 Комментариев

  1. Согласно тестам автомобильных журналов, которые я читал, электроусилителю руля (особенно на ранних моделях с EPS) часто не хватает обратной связи: усилие, действующее на колёса, не ощущается на руле. У меня была одна из таких ранних моделей (Audi A3 2008 года), и руль практически не работал. У некоторых современных моделей с EPS обратная связь лучше.



    Гидравлический усилитель руля можно настроить так, чтобы он обеспечивал достойную обратную связь, хотя было много автомобилей с гидроусилителем руля, у которых не было никакой обратной связи (например, американские автомобили, Citroën).



    Одно из существенных различий в функционале заключается в том, что система EPS позволяет автомобилю самостоятельно управлять рулевым управлением и обеспечивать обратную связь (например, предупреждать о выезде за пределы полосы движения, затрудняя выезд или вызывая вибрацию руля).


  1. Я выскажу своё мнение, которое немного отличается от принятого ответа.



    По возможности выбирайте автомобиль с электроусилителем руля! Резиновые детали в старых автомобилях может выйдет из строя. В гидравлической рулевой рейке должны быть сальники из резины.



    Никто не хочет ремонтировать рулевую рейку с усилителем, потому что рулевое управление — это, пожалуй, самая важная с точки зрения безопасности система в автомобиле. Если из-за некачественного ремонта автомобиль внезапно повернёт в сторону встречного движения, это приведёт к гибели людей.



    У меня был Opel Vectra 1989 года выпуска. Когда в 2010 году вышла из строя рулевая рейка с гидроусилителем (начала пропускать масло), единственным вариантом было купить деталь на свалке, потому что новых деталей не производили. Цена одной только детали на свалке была абсурдно высокой: несколько сотен долларов — видимо, эти детали пользуются большим спросом. Угадайте, что случилось с этой деталью на свалке? Да, она вышла из строя в 2011 году, потому что в ней явно были старые резиновые детали. В автомобиле не было взрывающегося рулевого колеса (оно же подушка безопасности), поэтому затраты на рабочую силу, вероятно, были ниже, чем в современных автомобилях.



    Если резиновые уплотнители двигателя выходят из строя, это не проблема. Вам не нужен новый двигатель. Достаточно просто заменить уплотнители. То же самое касается практически любого компонента автомобиля. Исключение составляет рулевое управление: никто не хочет ремонтировать рулевую рейку.



    Несмотря на то, что электроусилитель руля — относительно новая технология, тот факт, что в нём не используются резиновые уплотнители, гарантирует, что он будет требовать меньше обслуживания, чем гидроусилитель руля. При выборе автомобиля учитывайте, что существуют гибридные электрогидравлические системы, в которых используется гидравлическая рулевая рейка, но насос электрический. Худшее из двух зол: часть технологии очень новая, а часть такова, что в конечном счёте она выйдет из строя.



    И, учитывая успех гибридных автомобилей Toyota, которые, вероятно, более надёжны, чем обычные бензиновые автомобили, вам не стоит бояться новых технологий.


  1. Когда муфта компрессора кондиционера разомкнута, шкив вращается свободно. Возникает небольшое трение, но оно и близко не достигает 5 л. с. Любые потери на трение в шкиве будут рассеиваться в виде тепла. Если бы трение составляло 5 л. с., шкив раскалился бы докрасна.
  1. Каждый шкив развивает мощность 5 л. с.? Звучит ужасно много. Я могу поверить, что это так для компрессора кондиционера, но, например, генератор, которому требуется 5 л. с., будет выдавать 3,5 кВт или 290 А (за вычетом небольшого трения и потерь при преобразовании). Не так много генераторов обладают такой мощностью.
  1. @Paulster2 Хорошая идея, я вношу правки в ответ в соответствии с ней. Возможно, это одна из причин, по которой в европейских автомобилях не было кондиционеров до тех пор, пока средний объём двигателя немного не увеличился. Как вы и сказали, шкив всегда «включён», даже если сам компрессор не задействован.

  1. В чём разница между ними с точки зрения принципа работы?




    В обоих случаях гидроусилитель руля просто увеличивает усилие на рулевом колесе, когда обнаруживает, что водитель пытается повернуть колёса. Просто в одном случае это усилие создаётся электродвигателем, а в другом — гидравлической жидкостью.




    Один из них лучше справляется с управлением, чем другой?




    Гидравлический насос всегда находится в движении, пока работает двигатель. Поскольку в любой гидравлической системе есть внутреннее трение, это означает, что двигателю приходится тратить часть мощности на его вращение. Насос гидроусилителя руля постоянно соединён с коленчатым валом двигателя с помощью ремня и шкива, которым также требуется часть мощности для вращения.



    С другой стороны, электроусилитель руля потребляет энергию только тогда, когда он действительно используется (то есть когда водитель поворачивает руль). Электрическая система также использует существующий источник питания — автомобильный генератор, который уже является необходимым оборудованием для других нужд транспортного средства. Но поскольку в гидравлической системе рулевого управления нет дополнительного шкива и насоса (а также, возможно, дополнительного ремня, в зависимости от конструкции двигателя), можно ожидать некоторой экономии энергии.




    Какой из них более надёжен (с точки зрения ремонта)? Было бы неплохо привести статистику ;)




    Статистических данных нет... возможно, потому, что электроусилитель руля появился относительно недавно. Тем не менее, поскольку в электрических системах меньше компонентов и нет гидравлических клапанов и прокладок (а значит, нет и утечек!), теоретически они должны быть более надёжными, чем гидравлические. На практике гидравлический усилитель руля существует уже много лет, поэтому его преимущество в том, что это хорошо известная и отработанная технология.




    Каковы недостатки и преимущества каждого из них?




    С точки зрения водителя, каждая система ощущается немного по-разному. С объективной точки зрения, пожалуй, можно сказать только то, что гидравлическая система отключается мгновенно при выключении двигателя. Некоторые электрические системы можно запрограммировать так, чтобы они продолжали работать от аккумулятора, но не стоит делать это на длительное время, так как аккумулятор разрядится. Электрические системы также могут быстрее реагировать на действия водителя.



    С субъективной точки зрения, каждый водитель может протестировать разные автомобили с каждой из этих систем, чтобы понять, какая из них лучше всего подходит для его целей и стиля вождения.


  1. @Zaid Я так и сделал, и это работает, пока двигатель включен. Заводить небольшой городской автомобиль с разряженным аккумулятором (Fiat Panda Diesel), спускаясь с холма, было не очень приятно: руль был очень тугим, пока не завелся двигатель, а затем последовал довольно резкий переход к обычному очень мягкому управлению.
  1. Меня всегда беспокоил вопрос о том, можно ли управлять электромобилем с электроусилителем руля, если аккумулятор разряжен. Не могли бы вы подробнее рассказать об этом в своём ответе?
  1. Вы правы: я водил автомобили как с гидравлическим, так и с электрическим усилителем руля, и у гидравлического (а значит, и у гибридного электрогидравлического, у которого есть гидравлическая рейка, но электрический насос) руля ощущения от управления определенно лучше. Но я бы никогда не стал покупать технологию, которая, скорее всего, выйдет из строя через 20 лет, как бы хорошо она себя ни вела. Как только вы преодолеете первоначальный шок от вождения автомобиля с электроусилителем руля, вы привыкнете к другим ощущениям от управления.
  1. В дополнение к тому, что вы сказали об эффективности, нужно также подумать о шкиве, который приводит его в движение. Давным-давно мне сказали, что каждый шкив в автомобиле потребляет 5 лошадиных сил. Это было действительно важно, когда все различные аксессуары приводились в движение несколькими клиновыми ремнями. Затем появился поликлиновой ремень, который сократил количество шкивов. Независимо от того, потреблял ли он на самом деле столько мощности, для его работы требовалась энергия. Подключение насоса гидроусилителя руля к генератору позволит высвободить энергию и в долгосрочной перспективе повысить эффективность.
Вы уже ответили на этот вопрос