Рулевой усилитель

Снова рад видеть вас, мои уважаемые читатели! Мы с вами знаем, насколько стремительно развивается современный автопром, особенно в части всевозможной электроники. Среди множества высокотехнологичных приблуд, устанавливаемых на транспортные средства, зародилось отдельное направление — активный усилитель руля автомобиля.

Производителями придумана масса технологий, упрощающих руление, и одной из них мы уделим внимание в этой статье.

Итак, просим любить и жаловать — система активного рулевого управления AFS.

Активный усилитель руля: история и суть изобретения

Надо сказать, что испробовать все прелести данной технологии могут лишь счастливые обладатели автомобилей марки BMW, выпущенных после 2003 года. Суть её состоит в том, чтобы менять реакцию колёс на вращение руля в зависимости от скорости машины.

Так, к примеру, если вы решили припарковаться в сложном для этого месте, Вам не придётся крутить баранкой по нескольку оборотов, чтобы вывернуть колёса – электроника отследит скорость, и передаточное число рулевого механизма снизится до минимума.

На больших скоростях такая реакция наоборот вызывает дискомфорт и даже опасна, поэтому передаточное число увеличивается, и машина реагирует на руль более плавно.

Система AFS была разработана двумя столпами автомобильной электроники и компонентов – компаниями Bosch и ZF. Патент на изобретение, лежащее в основе активного рулевого управления, был выкуплен ими ещё в 1990 году, а полноценные работы над серийным внедрением технологии начались лишь 7 лет спустя.

Как мы уже вспоминали, в серию AFS пошла в 2003 году и с этого момента является одной из фирменных «фишек» баварских автомобилей.

Активный усилитель руля. Устройство

Вы, наверное, думаете, что система активного рулевого управления очень сложна? На самом деле это не так, и принцип её работы довольно прост. Ключевыми элементами AFS являются:

  • планетарный редуктор;
  • блок управления;
  • комплект датчиков.

Конструктивно данная технология неразрывно связана с механизмом рулевого управления. В целом всё выглядит так: в разрез рулевого вала вмонтирован блок с планетарным редуктором, внутри которого находятся так называемые солнечная и эпициклическая шестерни, блок сателлитов и электродвигатель.

Все эти элементы работают сообща лишь для одной цели – менять передаточное число между рулём и колёсами.

Руководит процессом электронный блок управления на основе данных, поступающих от целой армии датчиков, а именно: датчика угла поворота руля, суммарного угла поворота механизма, положения электродвигателя, а также спидометра и датчиков системы динамической стабилизации.

Переварив всю информацию, блок управления посылает команду на исполнительный механизм, коим является электромотор планетарного редуктора, который вращает эпициклическую шестерню.

Именно от направления и частоты её вращения зависит передаточное число, ощущаемое нами как изменение остроты руля в зависимости от скорости автомобиля. Вот такая история.

//www.youtube.com/watch?time_continue=35&v=yfvbJMLG7hk

Похожие системы, меняющие чувствительность баранки есть и других автопроизводителей, например у Toyota — VGRS (Variable Gear Ratio Steering) , но работает она у японцев по иному принципу и это уже другая история.

На этом, друзья, разрешите подвести черту под этим рассказом. Не забывайте подписываться и следить за обновлениями нашего блога. Будет интересно!

Тэги рулевое управление

Писать красивые посты не умею, но надеюсь этот пригодится кому.
Дело было в среду 8го апреля. У меня стоит бесключевой запуск двигателя и я был очень удивлен когда при попытке включить зажигание, мой железный конь отказался реагировать и выдал следующее сообщение(фото). Из всех датчиков моргал руль желтым цветом и сообщение «блок рулевого управления в ремонт!» Причем, звук, стеклоподъемники, работали. Провозился больше часа, принес второй комплект ключей, сбросил клеммы ничего не помогло. Пришлось звонить в горячую линию фольксваген и вызывать эвакуатор на сл. день. Благо машина на гарантии и эвакуатор предоставили бесплатно. Сначала хотел отогнать Люка на диагностику в Автоштадт, где его и купили, но после того, как они сказали, что смогут посмотреть его только через 5 дней(последняя капля), решил искать нового дилера для обслуживания. Ближайшим оказался фольксваген пулково, привезли в четверг, через час выявили брак провода от аккумулятора на массу, т.к. брак оказался заводской, то всё делают в рамках гарантии, заказали. Должны были сделать к понедельнику и сегодня уже отдать в рабочем состоянии, но что то не срослось, теперь жду до пятницы. Благо подменную машину(октавию) согласились предоставить, правда со среды, но всё равно хоть что-то.
В итоге в субботу(18.04), когда уже ехал поднять договор на поденную машину, мне сказали, что Люк уже в процессе ремонта и через час мне его вернули. На сл. день вылезла ошибка ECP и датчик давления шин поморгал. На работу это никак не повлияло и было единожды.
Надеюсь не коснется ваших жуков!

Очень часто автомобилисты задаются вопросом, а какое же масло залить в систему электро и гидроусилителя. Каждый производитель рекомендует свое масло, но какое из них лучше?!

Итак, в этой статье мы затронем тему жидкостей, используемых в системах гидравлического усилителя руля (ГУР) современных автомобилей.

Классификация, взаимозаменяемость, смешиваемость.

В народе масла для системы ГУР отличают по цвету. Однако реальные отличия заключаются не в цвете, а в составе масел, их вязкости, типе базы, присадках. Масла одного цвета могут быть совершенно разными и даже не смешиваться. Сказать, что если залито красное масло, то можно добавлять другое красное масло совершенно неправильно. Поэтому пользуйтесь таблицей, приведенной ниже.

Три цвета масла – это следующие:

1) Красный. Семейство Dexron-ов (минеральные и синтетические масла красного цвета смешивать нельзя!). Dexron-ны бывают нескольких видов, но все они относятся к классу ATF, т.е. классу масел для автоматических коробок передач (и иногда ГУР).

2) Желтый. Семейство масел для ГУР желтого цвета чаще всего применяется в Мерседесах.

3) Зеленый. Масла зеленого цвета для ГУР (минеральные и синтетические масла зеленого цвета смешивать нельзя!) любит концерн VAG, а также Пежо, Ситроен и некоторые другие. В автоматические коробки передач не подходят.

Минералка или синтетика? Давнишние споры о том, что лучше — синтетика или минералка для системы ГУР не уместны. Дело в том, что в системе ГУР, как нигде, много резиновых деталей. Синтетические масла хуже воздействуют на ресурс резиновых деталей на основе натуральных каучуков (практически все типы резин), вследствие своей химической агрессивности. Для того чтобы заливать синтетические масла в систему ГУР, ее резиновые детали должны предназначаться для синтетических масел, и иметь особый состав.

Внимание: редкие автомобили используют для ГУР синтетические масла! Но зато синтетические масла часто применяются в АКПП. Заливайте в систему ГУР только минералку, если в инструкции конкретно не указано синтетическое масло!

Чтобы не навредить системе ГУР нужно соблюдать правила:

1) Желтые и красные минеральные масла смешивать можно;

2) Зеленые масла нельзя смешивать ни с желтыми, ни с красными.

3) Минеральные и синтетические масла смешивать нельзя.

Чем отличаются масла для АКПП от масел для ГУР, и почему их можно использовать в гидроусилителях руля? В таблице ниже функции гидравлических жидкостей (масел) для гидроусилителя руля (PSF) и автоматических коробок передач (ATF):

Масла для ГУР (PSF)

Масла для АКПП (ATF)

Функции гидравлической жидкости

1) жидкость выступает рабочим телом, передающим давление от насоса на поршень

2) смазывающая функция

3) антикоррозионная функция

4) перенос тепла для охлаждения системы

1) те же функции что и у жидкостей для ГУР

2) функция увеличения трения покоя фрикционов (зависит от материала фрикционов)

3) функция уменьшения износа фрикционов

Присадки, содержащиеся в жидкости

1)присадки уменьшающие трение (металл-металл, металл-резина, металл-фторопласт)

2) стабилизаторы вязкости

3) антикоррозионные присадки

4) стабилизаторы кислотности

5) подкрашивающие присадки

6) противопенные присадки

7) присадки, защищающие резиновые детали (зависит от типа резиновых смесей)

1) те же присадки что у масел для ГУР

2) присадки против проскальзывания и износа фрикционов АКПП соответствующие конкретному материалу фрикционов. Разные материалы фрикционов требуют разных присадок. Отсюда и пошли разные типы жидкостей для АКПП (ATF Dexron-II, ATF Dexron-III, ATFType T-IV, и прочие)

Семейство Dexron-ов (Декстронов) изначально разработано для использования в качестве гидравлических масел в автоматических коробках передач (АКПП). Поэтому иногда эти масла называют трансмиссионными, что вносит неразбериху, так как под трансмиссионными маслами раньше понимались густые масла марок GL-5, GL-4, ТАД-17, ТАП-15 для коробок передач и задних мостов с гипоидными передачами. Гидравлические масла гораздо более жидкие, чем трансмиссионные. Лучше называть их АТФ-ками. ATF расшифровывается как Automatic Transmission Fluid (дословно – Жидкость для автоматических трансмиссий – т.е. автоматических коробок передач)

Как видно из таблицы выше, масла для ГУР и масла для АКПП отличаются только наличием в последних дополнительных присадок, предназначенных для фрикционов АКПП. Но в системе ГУР никаких фрикционов нет. Поэтому от наличия этих присадок никому не жарко и не холодно. Это позволило спокойно заливать масла для АКПП в систему ГУР. Японцы, например, издавна заливали в ГУР те же масла, что и в АКПП.

Однако европейские производители пошли дальше. Они сказали: нельзя заливать в ГУР наших машин никакие жидкости кроме тех, что мы укажем. И покупать их надо только у нас! 🙂 Это простой метод привязать потребителя к себе.

На самом деле, если залить подходящее, качественное, но неоригинальное масло в ГУР, это никоем образом не повлияет на ее ресурс и работоспособность. Например, одни и те же насосы производства ZF работают на разных автомобилях с разными маслами, утвержденными самими производителями, и работают одинаково хорошо. Значит желтые масла (Mercedes) и зеленые масла (VAG) одинаково хороши для ГУР. Разница только «в цвете чернил».

В то же время, практика показала, что их нельзя смешивать. В некоторых случаях при смешении зеленых и желтых масел ГУР появляется пена. Поэтому перед использованием жидкости другого цвета нужно просто промыть систему!

При смешении минеральных Dexron-ов и желтых масел ГУР никаких побочных явлений не происходит. Их присадки не конфликтуют друг с другом, а просто приобретают свою концентрацию в новой смеси и продолжают выполнять свою роль.

Чтобы внести ясность насчет смешиваемости разных жидкостей для ГУР, приводим таблицу ниже. Однако, данные в ней касаются только применения масел в ГУР, но никак не в АКПП!

Первая группа. В этой группе указаны «условносмешиваемые» масла. Если между ними стоит знак равно: = тогда это одно и тоже масло только разных производителей — их можно смешивать по-любому. А масла из соседних строк производители не предполагают смешивать. Тем не менее на практике ничего не случается страшного, если два масла из соседних строк будут смешаны. Это никак не ухудшит работу системы ГУР и не уменьшит ресурс.

= = =

Febi 02615 WAG SWAG 10 90 2615 VAG G 009 300 A2 Mercedes A 000 989 88 03

Желтое минеральное Желтое минеральное Желтое минеральное Желтое минеральное

= ==

Febi 08972 SWAG 10 90 8972 mobil ATF 220 Ravenol Dexron-II

Желтое мин-ое Желтое мин-ое Красное мин-ое Красное минеральное

=====

красное мин-ое красное мин-ое красное мин-ое красное минеральное красное минеральное красное минеральное

Вторая группа. В этой группе указаны масла, которые можно смешивать только между собой. Ни с какими другими маслами из таблиц выше и ниже их смешивать нельзя Однако, их можно применять вместо других масел при условии полной промывки системы от старого масла.

=====

Зеленое мин. Зеленое мин. Зеленое мин. Зеленое минер-ое Синее минеральное Синее минеральное

Третья группа. Эти масла можно применять в гидроусилителях руля только если конкретный тип масла указан в инструкции на данный автомобиль. Смешивать эти масла можно только между собой. С другими маслами их смешивать нельзя. Так же как нельзя заливать их в систему ГУР, если в инструкции этот тип масла не указан. При сомнениях нужно отказаться от использования этих масел.

=====

зеленое синтет-ое зеленое синтетическое зеленое синтет-ое зеленое синтет-ое зеленое синтетическое оранжевое синтетическое

Таким образом, мы ознакомили вас немного с теорией.

И если у вас возникли проблемы с системой рулевого управления, компания ГУР-ЦЕНТР с радостью избавит вас от них, потому что у нас работают профессионалы своего дела, которые производят весь комплекс услуг, позволяющий давать самую большую гарантию на выполненные работы по всей Самарской области:

  • диагностика всей системы рулевого управления,
  • снятие/установка рулевых реек, насосов ГУР/ЭГУР,
  • разборка и тщательная мойка рулевых реек, насосов ГУР/ЭГУР,
  • шлифовка, полировка валов,
  • замеры и подбор необходимых для ремонта комплектующих,
  • сборка, регулировка и проверка рабочих характеристик рулевых реек и насосов ГУР, ЭГУР на спец.стендах,
  • промывка системы ГУР,
  • для электрических реек — адаптация.

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Если рулевые тяги, как здесь, располагаются по бокам рейки, то поршень размещается посередине корпуса. А если тяги крепятся к центральной части рейки, как это сделано на Самарах и Москвиче-2141, то поршень выносят вбок.
1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники;
4 — шарниры рулевых тяг; 5 — распределитель с золотником;
6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный гидронасос

Исполнительный механизм гидроусилителя легкового автомобиля, как правило, выполнен заодно с рулевым механизмом — такие усилители называются интегральными. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF- то же, что и в автоматических коробках передач. А отечественные агрегаты работают на масле марки Р, по своим свойствам близком к обычной «веретенка».

Роторный или аксиально-поршневой насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Задача распределителя — отслеживать усилие на руле и строго дозированно помогать поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство — чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала. Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен — соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок. Водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются — торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Золотник открывает каналы и направляет масло в исполнительное устройство. В механизме типа «винт-шариковая гайка» большее давление подается или за поршень, или до него, помогая тому перемещаться вдоль рулевого вала. А в реечном механизме масло подается в корпус рейки — в ту или иную сторону от поршня, связанного с рейкой, и подталкивает ее вправо или влево. Когда баранка уже повернута до упора, срабатывают предохранительные клапаны, сбрасывая давление масла и сохраняя детали механизма от повреждения.

Электронное управление

Неоспоримое преимущество рулевого усилителя — облегчение работы рук при парковочных маневрах, когда приходится совершать много оборотов баранки при максимальном усилии, или в затяжных поворотах. Но усилитель обладает еще одним полезным свойством — он ослабляет передачу на руль ударов от неровностей дороги. А недостатки? Владельцы автомобилей с ГУР часто жалуются на отсутствие или нехватка реактивного усилия на руле. Увы, в этом чаще всего виноват гидроусилитель- он слишком активно помогает водителю, оказывая тому еще и медвежью услугу, убирая ту толику возвращающего усилия, которая и обеспечивает «чувство автомобиля». И задача конструкторов при разработке и настройке ходовой части оказывается чертовски сложной. Ведь чтобы добиться хорошей информативности рулевого привода и одновременно не сделать баранку слишком тугой, нужно увязать воедино массу факторов: производительность насоса, параметры золотника и жесткость торсиона, геометрию передней подвески и углы установки колес (от этого в первую очередь зависит величина возвращающего усилия), параметры задней подвески, уводные характеристики шин и даже жесткость кузова на скручивание! Поэтому немудрено, что безупречные с этой точки зрения автомобили (например, Peugeot 405, 306 или BMW 3-й серии) попадаются очень и очень редко. Впрочем, многие фирмы специально жертвуют информативностью в пользу комфорта, зная привязанности своей клиентуры. Еще одна задача, которая стоит перед конструкторами, — сделать так, чтобы на маленькой скорости руль был легким, а на большом ходу становился более упругим и информативным. А в немецких гидроусилителях ZF Servotronic, которые стоят на машинах Audi A6 и A8, BMW 5-й и 7-й серий и всех моделях Jaguar, на помощь золотнику приходит электрогидравлический модулятор давления — с ростом скорости по сигналу от управляющего блока он ограничивает давление в рабочем контуре, и помощь гидроусилителя сходит на нет. Существует еще один вариант решения — приводить насос гидроусилителя не от коленчатого вала двигателя, а от электромотора. Тогда, с помощью электроники изменяя частоту вращения электропривода, можно варьировать производительность насоса как угодно. Такая схема применяется в гидроусилителях автомобилей Mercedes-Benz А-класса. Правда, заманчивая идея на прямой вообще отключать насос, чтобы экономить топливо (на привод гидронасоса уходит несколько лошадиных сил), на практике неосуществима — при резком отклонении баранки давление не успеет возрасти так быстро, и руль может «закусить».

В системе Magnasteer в зависимости от скорости изменяется жесткость торсиона распределителя.
1 — гидронасос с бачком;
2 — блок управления;
3 — электронный спидометр;
4 — реечный рулевой механизм с гидроусилителем;
5 — распределитель с электромагнитным
устройством изменения жесткости торсиона

Реечный рулевой механизм с гидроусилителем и переменным усилием на руле ZF Servotronic. С ростом скорости электрогидравлический модулятор снижает помощь усилителя до нуля.
1 — электронный спидометр;
2 — блок управления;
3 — электрогидравлический модулятор;
4 — реечный рулевой механизм; 5 -гидронасос;
6 — бачок; 7 — карданный шарнир

Электроусилитель рулевого управления

Это электроусилители, в которых не осталось никакой гидравлики! На торсионе следящего устройства стоит датчик, и в зависимости от его сигнала электроника подает ток нужной полярности и силы на обмотки электромотора, связанного с рулевым механизмом через червячную передачу. А по сигналам от датчика скорости можно изменять характеристику усилителя в соответствии с любой заложенной в память блока зависимостью.

Преимущества электроусилителя:

  • независимость работы усилителя от оборотов двигателя автомобиля,
  • информативность (самонастройка усилителя руля к скорости автомобиля),
  • независимость работы усилителя руля от температурных перепадов,
  • экономичность: а) усилитель руля потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительная энергия. б) Коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса.
  • надежность (отсутствие шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей),
  • не требует обслуживания (замены, доливки рабочей жидкости),
  • на порядок выше симметричность руля (отсутствие разницы вращающего усилия в левом и правом вращениях руля)

Недостатки ЭУР:

  • Малая мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. ЭУР устанавливается только на лёгкие автомобили, недостаточная мощность не позволит использовать его на тяжелых внедорожниках или грузовиках, не опасаясь за нагрузку на бортовую сеть автомобиля и электродвигатель усилителя.

Недостатки, свойственные как ЭУР, так и ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:

  • Низкая информативность рулевого управления, вследствие слабо выраженного обратного усилия на руле.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6

8.9.1.Гидросистема рулевого управления «Дон-1500»

Назначение и общее устройство.На комбайне «Дон- 1500» используется гидрообъемное ру­левое управление с гидравлическим усилителем потока, в кото­ром связь между рулевым колесом и управляемыми колесами осуществляется только гидравлически, без механической об­ратной связи. Регулирование положения управляемых колес осуществляется по принципу дозирования рабочей жидкости пропорционально углу поворота рулевого колеса.

Гидросистема позволяет производить поворот управляе­мых колес как при работающем, так и неработающем двигате­ле.

Она включает в себя шестеренный насос 2 (рис.8.66), пре­дохранительный клапан 3, насос-дозатор 1, усилитель потока 4, два гидроцилиндра 5 и 6, систему гибких и жестких трубопроводов.

Рис.8.66. Принципиальная схема гидросистемы рулевого управления:

1 — насос-дозатор, 2- шестеренный насос; 3 – предохранительный клапан; 4 — усилитель потока; 5 и б – гидроцилиндры

В гидросистеме рулевого управления комбайна использу­ется шестеренный насос НШ-10Е-3. Он приводится в действие через шестерню, входящую в зацепление с распределительной шестерней двигателя. Приводной вал насоса постоянно соеди­нен с валом привода с помощью кулачковой постоянно замкну­той муфты.

Предохранительный клапан обеспечивает защиту гидро­системы рулевого управления от чрезмерного давления, возни­кающего при возрастании сопротивления повороту управляе­мых колес. Он установлен между нагнетательной и сливной ма­гистралями. Его устройство аналогично устройству предохра­нительно-переливного клапана основной гидросистемы. Отличие заключается в том, что в гидросистеме рулевого управле­ния нет потока управления, поэтому полость потока управления заглушена. Предохранительный клапан отрегулирован на дав­ление перепуска масла из нагнетательной магистрали в слив­ную 12,5 мПа.

В гидросистеме установлены два гидроцилиндра двусто­роннего действия. Они работают параллельно, но движение их штоков осуществляется в разные стороны. Для этого штоковая полость левого гидроцилиндра соединена с бесштоковой поло­стью правого и наоборот. Такое соединение обеспечивает по­ворот колес налево и направо пропорционально повороту руле­вого колеса, так как объемы нагнетаемого в гидроцилиндры масла при правом и левом поворотах одинаковые.

⇐ Предыдущая123456

Поиск по сайту:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *