Світова історія автомобілебудування



Популярне:




Дата : 6-10-2014, 20:05 | Категория: remontiruem

Електрика чи гідравліка підсилювача керма - вибираємо кращий варіант Вперше в автомобілях підсилювач рульового управління з'явився в 30-их роках минулого століття. Спочатку це були прості пневматичні підсилювачі, що допомагали водієві впоратися з керуванням важким кар'єрним самоскидом. Поступово пневматику змінила гідравліка, і в 50-их роках в Європі та Америці стали випускатися перші легкові автомобілі, оснащені гідропідсилювачем керма. І вже зовсім недавно в побуті з'явився електропідсилювач рульового механізму, який поступово став витісняти гідравліку.

Труднощі вибору

Відношення автомобілістів до цих систем неоднозначне. Одним подобається сучасний електропідсилювач (ЕУР), для інших переважніше класичний гідропідсилювача (ГУР). Кожна система має свої переваги і недоліки.

Який підсилювач рульового управління краще електричний або гідравлічний

Що ж вибрати?

Виходячи з чисто логічного підходу, можна подумати, що нове інженерне рішення, в даному випадку ЕУР, має бути краще колишнього. Воно повинно враховувати недоліки системи попереднього управління та виправляти їх. Однак, найкраще, як мовиться, ворог хорошого. І не факт, що стара система, ГУР, погана сама по собі. Та й не варто забувати інертність мислення людини, яка вже звик до управління автомобілем, виробив свій стиль і не бажає що-небудь міняти.

Електричний підсилювач керма

Електропідсилювач рульового управління (в побуті званий елетроусілітелем керма) - це конструктивний елемент в рульовому управлінні автомобіля, який створює додаткове зусилля під час повороту рульового колеса за допомогою електричного приводу. У сучасному автомобілебудуванні відбувається поступова заміна гідропідсилювача керма електропідсилювачем рульового управління.

Основна перевага електропідсилювача керма порівняно з гідропідсилювачем складається з декількох чинників:

зручне регулювання характеристик управління;

висока інформативність управління;

надійність через відсутність гідравлічної системи;

економія палива через економного витрачання енергії.

Принципова схема

Є дві схеми електропідсилювача керма: зусилля електродвигуна надходить на вал рульового механізму, або воно може передаватися на рейку рульового колеса.

Електромеханічний усілітель- це найбільш досконала конструкція, з точки зору інженерного рішення. Є дві конструкції цього підсилювача: з двома шестернями або з паралельним приводом.

Електромеханічний підсилювач складається з наступних складових частин:

система управління;

електродвигун;

механічна передача.

Який підсилювач рульового управління краще електричний або гідравлічний

Електропідсилювач керма (схема)

Електромеханічний підсилювач c двома шестернями

Електропідсилювач керма об'єднується з рульовим механізмом в єдиному блоці. В підсилювачі встановлюється зазвичай асинхронний електродвигун. Передача крутного моменту від електродвигуна на рейку рульового механізму забезпечується механічною передачею.

Одна шестерня служить для передачі крутного моменту до рейки рульового механізму власне від рульового колеса, а ще одна - від електродвигуна підсилювача. На рейці мається дві ділянки спеціальних зубів. Один з них і є приводом підсилювача.

Електричний підсилювач керма c паралельним приводом

У такому електропідсилювач зусилля від електродвигуна переходить на рульовий механізм за допомогою пасової передачі, а також встановлено спеціальний шарико механізм.

Який підсилювач рульового управління краще електричний або гідравлічний

Електричний підсилювач керма з паралельним приводом

При цій схемі посилення може передаватися як на рейку рульового колеса, так і на вал управління рульовим механізмом. Принципового значення для управління автомобілем під час руху це не має. Обидві схеми зарекомендували себе однаково надійними.

Блок управління

Управління електропідсилювачем включає кілька елементів:

вхідні датчики;

блок управління;

виконуючий пристрій.

До вхідних датчикам відносять датчики крутного моменту і датчик, який визначає кут повороту на рульовому колесі. Система електронного управління електропідсилювачем використовує інформацію, яка надходить від блоку ABS (датчик швидкості) і блоку управління двигуном (датчик частоти обертання колінчастого вала двигуна).

Електронний блок управління служить для обробки сигналів датчиків. Відповідна програма виробляє сигнали управління та відсилає їх виконавчому пристрою - електродвигуну підсилювача.

Електропідсилювач керма покликаний забезпечити управління автомобілем в таких режимах:

при повороті автомобіля;

при повороті автомобіля на малих швидкостях;

при повороті автомобіля на великих швидкостях;

активне повернення коліс у середнє положення;

підтримання коліс в середньому положенні.

Як це працює

Електричний підсилювач керма:

Керування автомобілем відбувається за допомогою поворотів рульового колеса. Від рульового колеса крутний момент передається за допомогою торсиона на рульовий механізм. При цьому відбувається завмер закрутки торсиона спеціальним датчиком крутного моменту, а також змиритися кут повороту рульового колеса. Для цього використовується окремий датчик. Інформація від обох датчиків, а також додаткову інформацію про швидкість руху автомобіля, показник частоти обертання колінчастого вала, передаються електронному блоку управління.

Наявна в блоці програма розраховує потрібний крутний момент електродвигуна підсилювача і, змінюючи величину сили струму, підтримує роботу електродвигуна в потрібному режимі. Від електродвигуна крутний момент передається на рульовий механізм і потім, керманичами тягами, на провідні колеса.

Поворот коліс, таким чином, відбувається за рахунок об'єднання зусиль електродвигуна підсилювача і рульового колеса.

Поворот на невеликих швидкостях, зазвичай при парковці, характерний великим кутом повороту рульового колеса. Електронною системою управління забезпечується крутний момент максимальної роботи електродвигуна (званий ще «легкий кермо»).

На високих швидкостях електронна система забезпечує найменший рівень крутного моменту («важкий кермо»).

Для активного повернення коліс у середнє положення система управління збільшує виникає під час повороту реактивне зусилля. Якщо виникає необхідність підтримати середнє положення коліс, наприклад, при русі під час бокового вітру, або різниці тиску в шинах, система управління коригує середнє положення керованих коліс.

Гідравлічний підсилювач рульового механізму

Який підсилювач рульового управління краще електричний або гідравлічний

Схема гідравлічного підсилювача керма

Механізм гідропідсилювача на легковому автомобілі виконаний разом з рульовим механізмом. Такий підсилювач називається інтегральним. Робочою рідиною в гідропідсилювачі іномарок є масло ATF, таке ж, як в автоматичній коробці передач. Вітчизняні автомобілі використовують масло марки Р.

Аксіально-поршневий або роторний насос приводиться в роботу за допомогою ременя від колінчастого вала. Він забирає масло з бачка і нагнітає під тиском в 50-100 атмосфер в золотниковий розподільник. При цьому завдання розподільника у відстеженні зусиль на кермі і строго дозованої допомоги з управління колесами.

Для цього використовується стежить пристрій. У цій ролі найчастіше виступає торсіон, який вбудований в рульовий вал. Якщо машина їде по прямій або стоїть, то зусиль на рульовий вал ніяких не додається, торсіон НЕ закручується і, відповідно, дозуючі канали в розподільнику залишаються перекритими. Масло при цьому зливається в бачок.

Якщо водій повертає автомобіль, колеса в результаті пручаються, при цьому торсіон закручується настільки сильно, наскільки велике зусилля докладено на кермо. Золотник відкриває масляні канали і направляє робочу рідину виконавчому пристрою. У механізмі «гвинт-кулькова гайка» тиск подається за поршень, або перед ним, допомагаючи йому переміщатися по рульовому валу. В рейковому механізмі відбувається подача масла в корпус рейки, в одну зі сторін від пов'язаного з рейкою поршня, і підштовхує її, відповідно, вправо або вліво. Якщо бублик керма повернута до упору, відбувається спрацьовування запобіжного клапана і скидається тиск масла, що оберігає від пошкодження деталі механізму.

Навчальне відео про гідропідсилювачі від TOYOTA:

Недоліки та переваги рульових підсилювачів

Незаперечною перевагою рульового підсилювача є полегшення роботи при парковці, в затяжних поворотах і при інших маневрах, коли необхідно здійснювати багато оборотів керма, докладаючи максимальних зусиль. Ще одна корисна властивість підсилювача полягає в ослабленні передачі на кермо ударів, одержуваних від нерівностей дороги.

З точки зору інженерної конструкції ГУР складніша система, ніж електричний підсилювач керма сучасного автомобіля. Гідравлічний насос, що приводиться в дію приводним ременем або електродвигуном, складна рульова рейка, шланги та рідини займають багато підкапотного простору автомобіля. А в сучасному автомобілі його і так не надто багато.

Тут більш вигідно виглядає ЕУР, що має електромотор, набір датчиків і простий, і легкий рейковий механізм. В обслуговуванні ГУР також багато дорожче і складніше, порівняно з ЕУР. надійність ЕУР так само трохи вища за рахунок відсутності в ній ременів, сальників, шлангів, прокладок і рідин. Поломка ГУР, особливо супроводжується втратою робочої рідини, означає повну неможливість продовження руху своїм ходом. У той час як поломка ЕУР надасть вплив на керованість автомобіля лише необхідністю докладати великі зусилля при обертанні бублика керма.

Якщо говорити про економію палива, то і з цієї позиції електрична система виграє. ГУР при включеному моторі працює постійно, збільшується навантаження на двигун і, відповідно, підвищується витрата палива. ЕУР споживає електричну енергію, але електричний привід включається тільки при повороті рульового колеса. До того ж ККД електродвигуна вище ККД гідравлічного насоса.

Але управління автомобілем з електричним підсилювачем не завжди зручно водіям. Багато відзначають не інформативність ЕУР, поїздка при цьому нагадує ігровий джойстик. Але і це ще не все. Негативні фактори роботи ЕУР внесли російські автомобілебудівники. На вітчизняних авто відзначені випадки, коли ЕУР самостійно вирішував, куди повертати колеса. Розгублений шофер при цьому не міг нічого зробити. Добре, що поки все обходиться без трагічних випадків. Можна вважати це своєю місцевою хворобою, оскільки подібних випадків з іномарками не спостерігалося.

Звичайно, ряд недоліків можна виявити і у ЕУР. Але кількість достоїнств говорить про те, що підсилювачі рульового управління цього типу значно більш ефективні й економічні у порівнянні з ГУР. Майбутнє, звичайно, належить автомобілям з електричним підсиленням рульового механізму.