Porównanie elektrycznego wspomagania kierownicy i wspomagania kierownicy

Wspomaganie kierownicy i euro rozwiązują jeden problem - pomagają kierowcy skręcać kierowanymi kołami samochodu.

Hydrauliczne wspomaganie kierownicy jest produkowane od kilkudziesięciu lat, ale w tym czasie nie nastąpiły żadne zasadnicze zmiany w ich konstrukcji i właściwościach.

Układy elektryczne już swoim wyglądem wywołały kontrowersje na temat „Co jest lepsze: hydraulika czy elektryka?”

Spróbujmy wesprzeć tę dyskusję.

Elektryczne wspomaganie kierownicy

W EUR moment obrotowy wytwarzany przez ręce kierowcy na wale kierownicy jest wzmacniany przez silnik elektryczny i przenoszony na koła kierowane przez przekładnię zębatkową.

Silnik elektryczny jest zasilany z sieci pokładowej pojazdu i jest sterowany elektronicznie.

Urządzenie i zasada działania elektrycznego wspomagania kierownicy

Istnieje kilka opcji projektowych.

Rozważ najbardziej znane i najczęstsze.

Jego główne węzły i elementy:

• Silnik elektryczny
• Wał kierowniczy składa się z dwóch części połączonych drążkiem skrętnym.
• Mechanizm wykonawczy (reduktor).
• Czujniki momentu obrotowego i położenia kierownicy.
• Elektroniczna jednostka sterująca (ECU).

Zasada działania:

Obracając kierownicą, kierowca skręca drążek skrętny, podczas gdy dwie części czujnika momentu obrotowego poruszają się względem siebie, zmienia się wielkość i kierunek prądu elektrycznego przepływającego przez czujnik. W tym samym czasie zmienia się też sygnał z czujnika kąta skrętu. Parametry te są przesyłane do ECU wraz z odczytami ABS prędkości pojazdu i prędkości obrotowej silnika z ECM. Procesor ECU określa wielkość i kierunek wymaganej siły i zasila silnik elektryczny napięciem o wymaganej biegunowości, zmieniając prędkość obrotową i moment obrotowy twornika o wartość prądu. Silnik przez skrzynię biegów obraca wał kierownicy lub porusza zębatką.

W wersjach uproszczonych centralka nie jest połączona z elektronicznymi układami sterowania silnikiem i regulacją prędkości, tryb pracy napędu elektrycznego zależy tylko od czujników momentu obrotowego i kierownicy.

W samochodach klasy małej i średniej, gdzie nie jest wymagana duża moc od EUR, silnik elektryczny ze skrzynią biegów jest tak kompaktowy, że umieszcza się go pod kolumną kierownicy w przedziale pasażerskim samochodu wraz z czujnikami i jednostką sterującą .

Zębatki kierownicze są napędzane przez dwa koła zębate, z których jedna przenosi siłę z wału kierownicy, a druga z silnika elektrycznego EUR.

W urządzeniach sterujących samochodów dostawczych, minibusów i lekkich samochodów dostawczych zastosowano EUR o konstrukcji równoległoosiowej z mechanizmem „śruba-nakrętka kulkowa”. Silnik elektryczny obraca nakrętkę kulkową za pomocą paska zębatego. Kulki toczące się po spiralnych rowkach poruszają drążkiem kierowniczym.

Czasami silnik elektryczny jest wbudowany bezpośrednio w szynę, jego wał przechodzi przez stojan, a twornik jest również nakrętką kulkową. Toyota, Lexus i niektóre modele Mazdy są wyposażone w takie jednostki.

Wspomaganie kierownicy

Wspomaganie kierownicy to urządzenie hydrauliczne, w którym dodatkowa siła przy skręcaniu kół jest wytwarzana przez siłownik powiązany z pompą wysokociśnieniową.

Urządzenie i zasada działania wspomagania kierownicy

Pompa rotacyjna lub łopatkowa zamontowana na bloku silnika napędzana jest paskiem z koła pasowego wału korbowego.

W samochodach z przekładnią kierowniczą zawór suwakowy, w zależności od kierownicy, kieruje przepływ płynu roboczego do jednej lub drugiej wnęki cylindra roboczego, zapewniając ruch wzdłużny tłoka i przekładni kierowniczej.

W konstrukcjach z drążkiem kierowniczym szpula i tłok są połączone we wspólnej skrzyni biegów typu śrubowo-nakrętkowego, a gdy wał kierowniczy obraca się, obracają dwójnóg drążka kierowniczego.

Siła robocza wspomagania kierownicy nie jest regulowana, przepływ pompy zależy od prędkości obrotowej silnika, ciśnienie płynu może osiągnąć 150 kg/cm² i więcej.

Zawór ograniczający ciśnienie jest zainstalowany w obudowie pompy.

Główne elementy hydraulicznego wzmacniacza:

• Zbiornik z płynem roboczym, z filtrem i sitkiem.
• Pompa rotacyjna lub łopatkowa.
• Zawór ograniczający ciśnienie.
• Mechanizm uruchamiający (przekładnia kierownicza lub siłownik hydrauliczny);
• Dystrybutor (szpula).
• Łączenie rurociągów, węży, węży wysokociśnieniowych.

Elektrohydrauliczne wspomaganie kierownicy

EGUR to wariant klasycznego hydraulicznego wspomagania. Różni się tym, że pompa wysokociśnieniowa jest obracana przez własny silnik elektryczny, a nie od wału korbowego silnika samochodu. Wszystkie inne elementy - mechanizmy rozdzielcze i wykonawcze, przewody hydrauliczne - niewiele się zmieniły.

W EGUR silnik elektryczny z jednostką sterującą, pompą i zbiornikiem oleju są połączone w jeden moduł.

Wiele modeli Renault, Nissan i GM jest wyposażonych we wspomagacze elektrohydrauliczne.

Porównanie wspomagania kierownicy różnych konstrukcji.

Wygoda i bezpieczeństwo zarządzania

Wszystkie typy wspomagania kierownicy „kierują się” tylko kierownicą, reakcje kół kierowanych nie działają na nie lub działają bardzo nieznacznie.

W samochodach wyposażonych we wspomaganie kierownicy, w celu zmniejszenia wysiłku, z jakim kierowca skręca kierownicą, wyprowadzania samochodu z zakrętu oraz dla zachowania stabilności ruchu prostoliniowego, konstruktorzy zwiększyli zbieżność kół kierowanych, zwiększyli kółko samonastawne i skok spiralnych rowków w połączeniu „śruba – nakrętka kulkowa”.

Daje to kierowcy wrażenie sprzężenia zwrotnego, „informacyjności” kierownicy i poczucia bezpośredniej kontroli.

Łatwo to sprawdzić. Na dość przestronnym terenie w pobliżu stojącego samochodu - z hydraulicznym wspomaganiem w "kierownicy" - skręć kołami, puść kierownicę i ruszaj powoli. Policz, ile kół wykona samochód, aż koła same wrócą do swojej pierwotnej pozycji.

Elektroniczne sterowanie EUR zapewnia możliwość dostosowania go w zależności od warunków i prędkości. Im wyższa prędkość, tym mniejszy wysiłek EUR i „cięższa” kierownica. W warunkach miejskich kierowca może odłączyć EUR od czujnika prędkości, a kierownica będzie stale „lekka”.

W programie sterującym EUR można wprowadzić funkcje powrotu kierownicy do „zera” i utrzymywania kół w pozycji środkowej przy różnych ciśnieniach w oponach.

Niezawodność

Części wspomagania kierownicy dowolnego typu i konstrukcji podlegają zużyciu mechanicznemu.

We wzmacniaczach hydraulicznych dodaje się do tego stopniowe pogorszenie właściwości płynu roboczego oraz zużycie mankietów i uszczelek.

Trzymając kierownicę w skrajnym położeniu, cyrkulacja oleju zatrzymuje się, gwałtownie zwiększone ciśnienie w układzie może zerwać wąż wysokiego ciśnienia.

Spadek poziomu oleju spowodowany wyciekiem spowoduje, że pompa będzie pracować na sucho z natychmiastowym zatarciem powierzchni wirnika i obudowy.

Kierowca jest ostatnim, który dowiaduje się o awarii wspomagania kierownicy, a jeśli dzieje się to przy dużej prędkości, nieunikniona jest sytuacja awaryjna.

Bezszczotkowe, z wewnętrznym przepływem powietrza, silniki elektryczne EUR są niezawodnie chronione przed przeciążeniem przez trzy bariery - bezpieczniki w obwodzie zasilania, elektroniczną jednostkę sterującą i ogólny program procesora (sterownika) samochodu.

Jeśli pojawią się problemy, komputer zmniejsza liczbę obrotów silnika elektrycznego, odpowiedni symbol zapala się na desce rozdzielczej, kierowca ma czas na reakcję, zmniejszając prędkość i hamując.

Istnieje wiele opinii, że zaletą konkretnego projektu jest możliwość sterowania maszyną w przypadku awarii wspomagania kierownicy.

Przypominamy: zgodnie z „Podstawowymi przepisami dotyczącymi dopuszczenia pojazdów ...” (przepisy ruchu drogowego Federacji Rosyjskiej) eksploatacja samochodu z wadliwym wspomaganiem kierownicy jest zabroniona.

Oszczędność paliwa

Wspomaganie kierownicy zużywa część mocy silnika do obracania pompy, co wytwarza wysokie ciśnienie w układzie hydraulicznym.

Główną wadą wzmacniaczy hydraulicznych jest to, że pompa wysokiego ciśnienia działa, gdy obraca się wał korbowy silnika. Niezależnie od tego, czy maszyna się porusza, czy stoi nieruchomo na biegu jałowym, wirnik pompy wiruje, pracując nad własnymi zasobami.

Silnik elektryczny EUR włączany jest przez elektronikę tylko na czas skręcenia kierownicą, podczas parkowania w korku lub jazdy w linii prostej nie działa.

Istnieje teza o zwiększonym zużyciu paliwa przez samochody wyposażone w hydrauliczny układ kierowniczy. Nie uwzględnia to faktu, że kilowaty „zjedzone” przez silnik elektryczny EUR i stale zużywane przez systemy sterowania są również wytwarzane przez wał korbowy obracający generator.

Nikt nie przeprowadzał prób morskich tych samych samochodów z tymi samymi silnikami, ale z różnymi rodzajami wspomagania kierownicy, więc nie ma wiarygodnych danych na temat „żarłoczności” samochodów ze wspomaganiem.

Aplikacje

Hydrauliczne urządzenia kierownicze w ostatnich latach praktycznie nie są stosowane w pojazdach z napędem na przednie koła z zawieszeniem typu MacPherson i zębatkowym układem kierowniczym. Wyjątkiem jest EGUR.

W pojazdach, w których koła sterowe są obracane przez drążek kierowniczy - w pełnowymiarowych SUV-ach, średnich i ciężkich samochodach ciężarowych - przednie koła są skręcane za pomocą wspomagania kierownicy.

Perspektywy rozwoju

Konstrukcje hydrauliczne są ślepą uliczką gałęzi postępu motoryzacyjnego.

Nowoczesne elektroniczne bezpieczeństwo ruchu, hamowanie, omijanie przeszkód i parkowanie wymagają elektronicznego sterowania.

Rozwój napędu hybrydowego, pojawienie się pojazdów elektrycznych i maszyn z elementami sztucznej inteligencji w sterowaniu pozbawiły „hydrauliki” miejsca pod maską.

Krótkie podsumowanie

A jednak, który wzmacniacz jest lepszy?

Twój samochód nie jest pierwszy i masz wystarczające doświadczenie w prowadzeniu samochodu - szanujemy Twoją opinię na temat różnych rodzajów wspomagania kierownicy i nie odrzucimy jej.

Zamierzasz kupić swój pierwszy samochód? Samochód z klasycznym hydraulicznym doładowaniem można teraz znaleźć tylko na rynku wtórnym. Zalecamy zakup niedrogiego modelu z EGUR. To prawda, że ​​wymaga kontroli stanu oleju w zbiorniku, ale w przypadku jakichkolwiek awarii koszt naprawy będzie całkiem do przyjęcia.

Ci, którzy wolą beztroskie przemieszczanie się z punktu A do punktu B, powinni wybrać samochód z euro wbudowaną w kolumnę kierownicy. Taki wzmacniacz wymaga minimum zmartwień i kosztów finansowych.

Kupując prestiżowy samochód ze wszystkimi „dzwonkami i gwizdkami” w systemach bezpieczeństwa i kontroli lub już go mając, należy pamiętać o jednym - drogie samochody są drogie w posiadaniu.

Jednym słowem pomyśl sam, zdecyduj sam.