Підсилювач керма — це система чи механізм, які зменшують зусилля кермування задля підвищення комфорту та безпеки руху.
Виконавчі механізми підсилювача керма спрямовують енергію у відповідні частини рульового механізму, для зменшення зусилля необхідного для повороту керма, що особливо актуально під час руху з малою швидкістю, чи повороті коліс на місці. Підсилювач керма може бути спроектований таким чином, щоб створювати зворотній зв'язок між силами, що діють на керовані колеса, та кермом. Підсилювач керма є обов'язковим елементом для важкої техніки, як-от вантажівки чи трактори проте може не встановлюватися на деякі легкові автомобілі. Одначе таких автомобілів дедалі меншає через тенденцію переходу на передній привід і збільшення ширини шин, що призводить до зростання зусилля на кермі.
Гідропідсилювач керма
Гідропідсилювач керма є замкненою гідравлічною системою, що складається з резервуара для гідравлічної рідини, насоса, клапана тиску, сувака та двостороннього гідроциліндра. В ролі гідравлічного насосу може висупати шестерінчатий або пластинчастий насос з приводом від агрегатного ременя двигуна автомобіля. Оскільки з ростом обертів двигуна зростає й продуктивність насоса (а це не бажано), то насос обладнано клапаном тиску, котрий скидає надлишковий тиск, перепускаючи гідравлічну рідину назад в резервуар. Також цей клапан обмежує максимальний тиск системи, в ті моменти, коли кермо повернуте в одне з крайніх положень. Максимальний тиск с системі зазвичай складає 60-125 бар. Слід зазначити, що більшість виробників автомобілів не рекомендують довго (більш ніж 5 секунд) утримувати кермо в крайніх положеннях через те, що це може спричинити суттевий нагрів рідини, чи навіть її вскипання, що призведе до виходу з ладу гідравлічного насосу.
При прямолінійному русі сувак знаходиться в середньому положенні, в цей час напорна магістраль насосу зв'язана з каналом зливу, який скидає гідравлічну рідину в резервуар. При зміщенні керма в одну із сторін сувак зміщується і перенаправляє потік рідини у відповідну порожнину гідроциліндра, в той час як друга порожнина гідроциліндра з'єднана з каналом зливу. Гідравлічна рідина тисне на поршень зменшуючи зусилля на кермі. Після зняття зусилля з керма сувак, під дією пружини, повертається в центральне положення скидаючи тиск з поршня гідроциліндра.
Система керування суваком є лінійною, тобто що більший крутний момент водій докладає до керма, то ширше відкривається клапан, дозволяючи більшій кількости рідини потрапити в гідроциліндр і то більше зусилля застосовується для руху коліс. Одним з варіантів конструкції вимірювання крутного моменту є використання торсіоного вала на нижньому кінці рульової колони. Величина деформації торсіонного вала, що виникає при обертанні керма, пропорційна застосованому крутному моменту. Що більша деформация вала то сильніше зміщується сувак.
В деяких сучасних системах може встановлючатися більш складний клапан тиску, який дозволяє керувати продуктивністю насосу в залежності від швидкості руху. Це дозволяє зробити кермо більш "тяжким" при русі з високою швидкістю.
Основою майже всіх гідравлічних рідин є мінеральна олива.
Електрогідравлічний підсилювач керма
Електрогідравлічний підсилювач керма, який іноді ще називають "гібридним", за принципом функціонування являє собою той самий гідропідсилювач керма, але гідравлічній насос обертається не за рахунок привідного ременя двигуна, а своїм власним електричним двигуном. Такий підхід дозволяв не витрачати енергію під час прямолінійного руху і забезпечував більш високий рівень безпеки, адже міг працювати не залежно від двигуна автомобіля. Крім того, застосування електричного двигуна дозволило більш тонко керувати продуктивністю насоса, ніж у системі з приводом від двигуна автомобіля.
Вперше електрогідравлічний підсилювач керма було застосовано інженерами компанії Форд у 1965 році в не серійному автомобілі Mercury Park Lanes. Цей автомобіль мав дуже нетипову систему кермування Wrist-Twist, в якій кермове колесо біло замінено двома кільцями діаметром 12,7 см (5 дюймів) які оберталися синхронно і мали передатне відношення 15:1, (1,75 обертів "керма" від упору до упору). Обертати таке кермо без підсилювача була неможливо,а при зупинці двигуна автомобіль ставав би взагалі не керованим, тому, за для безпеки, гідронасос було під'єднано до електродвигуна.
Наразі електрогідравлічний підсилювач керма застосовується в деяких автомобілях Ford, Volkswagen, Audi, Peugeot, Citroen, SEAT, Škoda, Suzuki, Opel, MINI, Toyota, Honda, та Mazda.
Електропідсилювач керма
Електропідсилювач керма принципово відрізняється від двох попередніх систем, оскільки позбавлений гідравлічної частини і використовує електродвигун (переважно асинхронний) для надання допомоги водієві транспортного засобу. Електродвигун може встановлюватися на рульовій колоні в салоні атомобіля, чи безпосередньо на рульовій рейці. Другий варіант є дещо кращим, оскільки суттєво менше навантажує рульовий вал та рульовий кардан. Електронний блок керування в такій системі є ключовим, на відміну від гідравлічного та електрогідравлічного підсилювача, котрі можуть бути суто механіними. Блок керування аналізує інформацію з датчиків, які контролюють положення керма і величину докладеного до нього крутнго моменту, а також інформацію про швидкість руху та кількість обертів двигуна, що надходить з блоку керування двигуном, і відповідно до цього керує електродвигуном. Наявність блока керування дозволяє також застосовувати різну кількість допомоги залежно від умов руху, поліпшуючи кермування та зворотній зв'язок між колесами та кермом.
Автомобілі обладнані електричною системою споживають дещо менше палива, оскільки не мають гідравлічного насоса, який працює весь час. Крім того ліквідація насоса, резервуара з гідравлічною рідиною, а також кількох гідравлічних шлангів високого тиску між насосом та рейкою, звільнює простір під капотом та полегшує технічне обслуговування. Але найбільшою перевагою такої системи є те, що автомобіль може кермувати самостійно - завдяки цьому стало можливим реалізувати такі системи як система автоматичного паркування (наприклад Park Assist концерну VAG) та система утримання автомобіля в смузі. Але попре всі перевага така система, на жаль, має й недоліки - при обертанні керма на місці двигун споживає значний струм з електричної мережі автомобіля (в середньому 35-55 Ампер для невеликих автомобілів, що може складати близько половини потужності їх генератора). Через це електропідсилювач керма не може використовуватися на великих і важких позашляховиках, а також вантажівках і автобусах.
Вперше електропідсилювач керма був застосований на Suzuki Cervo в 1988 році. Наразі ця система застосовується різними виробниками автомобілів.
Посилання
- Power steering system in cars - Explore all facts Jun 6, 2022
Ця стаття не містить . (листопад 2018) |
Ця стаття недостатньо . |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Pidsilyuvach kerma ce sistema chi mehanizm yaki zmenshuyut zusillya kermuvannya zadlya pidvishennya komfortu ta bezpeki ruhu Vikonavchi mehanizmi pidsilyuvacha kerma spryamovuyut energiyu u vidpovidni chastini rulovogo mehanizmu dlya zmenshennya zusillya neobhidnogo dlya povorotu kerma sho osoblivo aktualno pid chas ruhu z maloyu shvidkistyu chi povoroti kolis na misci Pidsilyuvach kerma mozhe buti sproektovanij takim chinom shob stvoryuvati zvorotnij zv yazok mizh silami sho diyut na kerovani kolesa ta kermom Pidsilyuvach kerma ye obov yazkovim elementom dlya vazhkoyi tehniki yak ot vantazhivki chi traktori prote mozhe ne vstanovlyuvatisya na deyaki legkovi avtomobili Odnache takih avtomobiliv dedali menshaye cherez tendenciyu perehodu na perednij privid i zbilshennya shirini shin sho prizvodit do zrostannya zusillya na kermi Gidropidsilyuvach kermaRezervuar dlya ridini gidropidsilyuvacha kerma ta nasos iz shkivom Gidropidsilyuvach kerma ye zamknenoyu gidravlichnoyu sistemoyu sho skladayetsya z rezervuara dlya gidravlichnoyi ridini nasosa klapana tisku suvaka ta dvostoronnogo gidrocilindra V roli gidravlichnogo nasosu mozhe visupati shesterinchatij abo plastinchastij nasos z privodom vid agregatnogo remenya dviguna avtomobilya Oskilki z rostom obertiv dviguna zrostaye j produktivnist nasosa a ce ne bazhano to nasos obladnano klapanom tisku kotrij skidaye nadlishkovij tisk perepuskayuchi gidravlichnu ridinu nazad v rezervuar Takozh cej klapan obmezhuye maksimalnij tisk sistemi v ti momenti koli kermo povernute v odne z krajnih polozhen Maksimalnij tisk s sistemi zazvichaj skladaye 60 125 bar Slid zaznachiti sho bilshist virobnikiv avtomobiliv ne rekomenduyut dovgo bilsh nizh 5 sekund utrimuvati kermo v krajnih polozhennyah cherez te sho ce mozhe sprichiniti suttevij nagriv ridini chi navit yiyi vskipannya sho prizvede do vihodu z ladu gidravlichnogo nasosu Pri pryamolinijnomu rusi suvak znahoditsya v serednomu polozhenni v cej chas naporna magistral nasosu zv yazana z kanalom zlivu yakij skidaye gidravlichnu ridinu v rezervuar Pri zmishenni kerma v odnu iz storin suvak zmishuyetsya i perenapravlyaye potik ridini u vidpovidnu porozhninu gidrocilindra v toj chas yak druga porozhnina gidrocilindra z yednana z kanalom zlivu Gidravlichna ridina tisne na porshen zmenshuyuchi zusillya na kermi Pislya znyattya zusillya z kerma suvak pid diyeyu pruzhini povertayetsya v centralne polozhennya skidayuchi tisk z porshnya gidrocilindra Sistema keruvannya suvakom ye linijnoyu tobto sho bilshij krutnij moment vodij dokladaye do kerma to shirshe vidkrivayetsya klapan dozvolyayuchi bilshij kilkosti ridini potrapiti v gidrocilindr i to bilshe zusillya zastosovuyetsya dlya ruhu kolis Odnim z variantiv konstrukciyi vimiryuvannya krutnogo momentu ye vikoristannya torsionogo vala na nizhnomu kinci rulovoyi koloni Velichina deformaciyi torsionnogo vala sho vinikaye pri obertanni kerma proporcijna zastosovanomu krutnomu momentu Sho bilsha deformaciya vala to silnishe zmishuyetsya suvak V deyakih suchasnih sistemah mozhe vstanovlyuchatisya bilsh skladnij klapan tisku yakij dozvolyaye keruvati produktivnistyu nasosu v zalezhnosti vid shvidkosti ruhu Ce dozvolyaye zrobiti kermo bilsh tyazhkim pri rusi z visokoyu shvidkistyu Osnovoyu majzhe vsih gidravlichnih ridin ye mineralna oliva Elektrogidravlichnij pidsilyuvach kermaElektrogidravlichnij pidsilyuvach kerma yakij inodi she nazivayut gibridnim za principom funkcionuvannya yavlyaye soboyu toj samij gidropidsilyuvach kerma ale gidravlichnij nasos obertayetsya ne za rahunok prividnogo remenya dviguna a svoyim vlasnim elektrichnim dvigunom Takij pidhid dozvolyav ne vitrachati energiyu pid chas pryamolinijnogo ruhu i zabezpechuvav bilsh visokij riven bezpeki adzhe mig pracyuvati ne zalezhno vid dviguna avtomobilya Krim togo zastosuvannya elektrichnogo dviguna dozvolilo bilsh tonko keruvati produktivnistyu nasosa nizh u sistemi z privodom vid dviguna avtomobilya Vpershe elektrogidravlichnij pidsilyuvach kerma bulo zastosovano inzhenerami kompaniyi Ford u 1965 roci v ne serijnomu avtomobili Mercury Park Lanes Cej avtomobil mav duzhe netipovu sistemu kermuvannya Wrist Twist v yakij kermove koleso bilo zamineno dvoma kilcyami diametrom 12 7 sm 5 dyujmiv yaki obertalisya sinhronno i mali peredatne vidnoshennya 15 1 1 75 obertiv kerma vid uporu do uporu Obertati take kermo bez pidsilyuvacha bula nemozhlivo a pri zupinci dviguna avtomobil stavav bi vzagali ne kerovanim tomu za dlya bezpeki gidronasos bulo pid yednano do elektrodviguna Narazi elektrogidravlichnij pidsilyuvach kerma zastosovuyetsya v deyakih avtomobilyah Ford Volkswagen Audi Peugeot Citroen SEAT Skoda Suzuki Opel MINI Toyota Honda ta Mazda Elektropidsilyuvach kermaElektropidsilyuvach kerma principovo vidriznyayetsya vid dvoh poperednih sistem oskilki pozbavlenij gidravlichnoyi chastini i vikoristovuye elektrodvigun perevazhno asinhronnij dlya nadannya dopomogi vodiyevi transportnogo zasobu Elektrodvigun mozhe vstanovlyuvatisya na rulovij koloni v saloni atomobilya chi bezposeredno na rulovij rejci Drugij variant ye desho krashim oskilki suttyevo menshe navantazhuye rulovij val ta rulovij kardan Elektronnij blok keruvannya v takij sistemi ye klyuchovim na vidminu vid gidravlichnogo ta elektrogidravlichnogo pidsilyuvacha kotri mozhut buti suto mehaninimi Blok keruvannya analizuye informaciyu z datchikiv yaki kontrolyuyut polozhennya kerma i velichinu dokladenogo do nogo krutngo momentu a takozh informaciyu pro shvidkist ruhu ta kilkist obertiv dviguna sho nadhodit z bloku keruvannya dvigunom i vidpovidno do cogo keruye elektrodvigunom Nayavnist bloka keruvannya dozvolyaye takozh zastosovuvati riznu kilkist dopomogi zalezhno vid umov ruhu polipshuyuchi kermuvannya ta zvorotnij zv yazok mizh kolesami ta kermom Avtomobili obladnani elektrichnoyu sistemoyu spozhivayut desho menshe paliva oskilki ne mayut gidravlichnogo nasosa yakij pracyuye ves chas Krim togo likvidaciya nasosa rezervuara z gidravlichnoyu ridinoyu a takozh kilkoh gidravlichnih shlangiv visokogo tisku mizh nasosom ta rejkoyu zvilnyuye prostir pid kapotom ta polegshuye tehnichne obslugovuvannya Ale najbilshoyu perevagoyu takoyi sistemi ye te sho avtomobil mozhe kermuvati samostijno zavdyaki comu stalo mozhlivim realizuvati taki sistemi yak sistema avtomatichnogo parkuvannya napriklad Park Assist koncernu VAG ta sistema utrimannya avtomobilya v smuzi Ale popre vsi perevaga taka sistema na zhal maye j nedoliki pri obertanni kerma na misci dvigun spozhivaye znachnij strum z elektrichnoyi merezhi avtomobilya v serednomu 35 55 Amper dlya nevelikih avtomobiliv sho mozhe skladati blizko polovini potuzhnosti yih generatora Cherez ce elektropidsilyuvach kerma ne mozhe vikoristovuvatisya na velikih i vazhkih pozashlyahovikah a takozh vantazhivkah i avtobusah Vpershe elektropidsilyuvach kerma buv zastosovanij na Suzuki Cervo v 1988 roci Narazi cya sistema zastosovuyetsya riznimi virobnikami avtomobiliv PosilannyaPower steering system in cars Explore all facts Jun 6 2022 Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno listopad 2018 Cya stattya nedostatno ilyustrovana Vi mozhete dopomogti proyektu dodavshi zobrazhennya do ciyeyi statti