Об усилителях рулевого управления автомобилей.
Содержание
Об усилителях рулевого управления автомобилей.
В первой половине XX века основной возможностью облегчить управление автомобилем было повысить габариты рулевого колеса и увеличить передаточное число. К великой радости, сегодня, наука развивается очень стремительно, и широкой публике сейчас доступно несколько типов усилителей рулевого управления. Для начала выясним принцип работы гидравлических и электрических усилителей рулевого управления.
Разновидности рулевых механизмов.
Сегодня в легковых автомобилях используются три типа механизмов рулевого управления: первый — самый известный для пользователей российских автомобилей — червячный. Его используют в основном на классических, отечественных автомобилях. Этот механизм вышел из употребления с распространением более надежных систем. Первая — «винт — шариковая гайка — грабли — зубчатый сектор», третья — «шестерня-грабли», которая нашла свое применение с появлением переднеприводных автомобилей. Она позволила получить требуемую легкость и точность управления.
Усилитель рулевого управления: отрицательные моменты.
Рулевые усилители, несомненно, облегчают работу водителя во время парковки автомобиля и снижают чувствительность рулевого колеса к неровному дорожному покрытию покрытия. Однако с другой стороны, по мнению водителей, Гидроусилитель руля иногда не позволяет водителю чувствовать автомобиль. Эта система лишает его необходимой возвратной силы.
При создании шасси у инженеров возникает проблема. Для того чтобы сохранить чувствительность на высоких скоростях и при этом не сделать рулевое управление неподвижным, необходимо согласовать и систематизировать следующие элементы:
Углы установки колес.
Характеристики шин.
Производительность насоса.
Геометрия передней подвески.
Жесткость кузова автомобиля на кручение.
Параметры задней подвески.
Большинство современных автомобильных заводов отдают приоритет комфорту в ущерб информационным характеристикам. Отсюда можно сделать вывод, что идеальные автомобили встречаются крайне редко.
Следующая задача конструкторов — обеспечить жесткость рулевого колеса на высоких скоростях и легкость на средних и низких скоростях.
В гидравлических системах рулевого управления за эту функцию отвечает электрогидравлический модулятор давления. С увеличением скорости действие системы гидроусилителя руля снижается. Это происходит потому, что блок управления получает от электрогидравлического модулятора информацию об ограничении давления в рабочем контуре.
Усилитель рулевого управления.
Этот механизм часто совмещен с рулевым управлением и называется «интегральным». Как и в автоматических коробках передач, в качестве рабочей жидкости выступает масло ATF.
Процесс работы этой системы выглядит следующим образом: насос приводится в действие ремнем с помощью коленчатого вала. Насос забирает масло из резервуара и направляет его в распределитель под давлением 50-100 бар. Распределитель управляется торсионом, который помогает водителю поворачивать колеса с постоянным усилием. Когда автомобиль едет прямо или вообще не движется, торсион работает без крутящего момента, поскольку на рулевой вал не действует никакое усилие. Чем больше поворачивается колесо, тем сильнее закручивается торсионная балка, чтобы уменьшить сопротивление со стороны колеса.
В этих условиях масло оказывается в приводе после того, как золотник открывает канал потока. При полном открытии рулевого колеса давление масла сбрасывается системой безопасности. Эта мера предохраняет детали от преждевременного повреждения и износа.
Электрический усилитель рулевого управления.
В этих усилителях гидравлика полностью заменена электроникой. Торсион оснащен датчиками, которые регулируют полярность и подачу тока на обмотки электромотора. Связь с рулевым механизмом осуществляется посредством червячной передачи.
Преимущества ЭСК:
— экономичность;
— EPS не зависит от оборотов двигателя;
— усилитель рулевого управления адаптируется к скорости автомобиля;
— температура окружающей среды не влияет на работу усилителя рулевого управления;
— не требует частого технического обслуживания;
— надежность сальников, шлангов, жидкостей и ремней уходит в прошлое;
— улучшенная симметрия рулевого колеса.
Основным отличием и преимуществом ЭПС перед ГУР является повышенный КПД. В первом случае потребление энергии усилителем наблюдается только при повороте руля, в то время как гидроусилитель постоянно потребляет энергию при перегонке гидравлической жидкости по трубам.
Рулевое управление с переменным передаточным отношением.
При движении на высоких скоростях по прямой дороге излишняя чувствительность рулевого управления может привести к ряду негативных последствий. Возможно ли совместить положительные характеристики в одном механизме? Для этого была разработана рулевая рейка с переменным профилем. На концах она имеет трапециевидную форму, а вблизи нуля — треугольную. Это позволяет варьировать передаточное число.
Существует система активного рулевого управления, которая позволяет водителю изменять передаточное число рулевого механизма. Например, это позволяет удовлетворить желание водителей повысить чувствительность рулевого управления при движении по автомагистралям.
Читайте так же: Какую жидкость заливают в гидроусилитель руля (ГУР)
