Πλήρης οδηγός για το υδραυλικό τιμόνι και τα ηλεκτρικά συστήματα στα αυτοκίνητα

Οδηγός Άλφα » αυτοκινητοβιομηχανία » Πλήρης οδηγός για το υδραυλικό τιμόνι και τα ηλεκτρικά συστήματα στα αυτοκίνητα

Κοιτώντας πίσω, η οδήγηση ενός αυτοκινήτου ήταν μια πολύ πιο επίπονη εργασία. Στο παρελθόν, τα οχήματα κατασκευάζονταν χωρίς καμία υποβοήθηση διεύθυνσης, καθιστώντας τους ελιγμούς μια πραγματική δοκιμασία , ειδικά κατά το παρκάρισμα ή την οδήγηση με χαμηλές ταχύτητες. Αυτή η δυσκολία όχι μόνο επηρέαζε την άνεση, αλλά μπορούσε επίσης να είναι επικίνδυνη σε κρίσιμες καταστάσεις, επιβραδύνοντας τον χρόνο αντίδρασης του οδηγού.

Ευτυχώς, με την αλλαγή του αιώνα, η τεχνολογία έκανε ένα ποιοτικό άλμα. Σήμερα, μάρκες όπως η Toyota και η συντριπτική πλειοψηφία των κατασκευαστών ενσωματώνουν συστήματα υποβοήθησης οδηγού ως στάνταρ εξοπλισμό για να κάνουν το τιμόνι ομαλό και φυσικό , επιτρέποντας στον οδηγό να επικεντρώνεται στον δρόμο και όχι στη σωματική προσπάθεια που απαιτείται για την κίνηση του οχήματος.

Ποιος είναι ο πραγματικός σκοπός του υδραυλικού τιμονιού;

Βασικά, αυτός ο μηχανισμός μας εμποδίζει να ασκούμε υπερβολική δύναμη όταν στρίβουμε το τιμόνι. Αλλά δεν έχει να κάνει μόνο με την άνεση. Η ασφάλεια παίζει βασικό ρόλο, καθώς προσφέρει καλύτερη σχέση μεταξύ της κίνησης του τιμονιού και της απόκρισης του αυτοκινήτου , επιτρέποντας την ταχύτερη αποφυγή εμποδίων. Επιπλέον, επηρεάζει την ακτίνα στροφής, καθώς ένα ελαφρύτερο τιμόνι διευκολύνει τη μεγαλύτερη ευελιξία σε στενούς χώρους.

Ανάλυση των τριών τύπων συστημάτων υποβοήθησης

Δεν είναι όλα τα συστήματα υδραυλικού τιμονιού ίδια. Ανάλογα με την εποχή και τη γκάμα μοντέλων του αυτοκινήτου, θα βρούμε τρεις κύριες παραλλαγές:

• Υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης: Είναι το πιο κλασικό σύστημα. Χρησιμοποιεί μια αντλία που συνδέεται με τον κινητήρα μέσω ενός ιμάντα που ωθεί το λάδι μέσω σωλήνων στην οδοντωτή ράγα. Αν και είναι πολύ στιβαρό και προσφέρει μια πολύ φυσική αίσθηση, έχει το μειονέκτημα ότι Η αντλία καταναλώνει συνεχώς ενέργεια.ακόμα κι αν πάμε σε ευθεία γραμμή, κάτι που αυξάνει ελαφρώς την κατανάλωση καυσίμου.
• Ηλεκτροϋδραυλικό σύστημα διεύθυνσης: Είναι ένα ενδιάμεσο σημείο. Εξακολουθεί να χρησιμοποιεί υδραυλικό υγρό για την κίνηση των τροχών, αλλά η αντλία δεν εξαρτάται πλέον από τον κινητήρα, αλλά από έναν ηλεκτροκινητήρα που τροφοδοτείται από την μπαταρία. Αυτό κάνει το σύστημα πιο αποτελεσματικό και πιο αθόρυβοαποφεύγοντας επίσης μηχανικά προβλήματα που προκύπτουν από τους ιμάντες σέρβις.
• Ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης (EPS): Είναι τεχνολογία αιχμής. Δεν υπάρχει λάδι ή αντλίες. Όλα ελέγχονται από έναν ηλεκτροκινητήρα που βρίσκεται στην κολόνα του τιμονιού. Ενεργοποιείται μόνο όταν είναι απολύτως απαραίτητο, με αποτέλεσμα ένα σημαντική εξοικονόμηση καυσίμου και πολύ χαμηλότερο βάρος για το όχημα.

Προηγμένη λειτουργία του συστήματος EPS (Ηλεκτρικό Σύστημα Διεύθυνσης)

Το ηλεκτρικό τιμόνι είναι ουσιαστικά ένα έξυπνο οικοσύστημα που συνδυάζει έναν υπολογιστή, αισθητήρες και έναν ηλεκτροκινητήρα. Για να λειτουργούν όλα ομαλά, το σύστημα χρησιμοποιεί αισθητήρες διεύθυνσης που ανιχνεύουν τη θέση του τιμονιού και την ταχύτητα του αυτοκινήτου, στέλνοντας αυτά τα δεδομένα στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (τον εγκέφαλο του συστήματος).

Αυτή η μονάδα διαχειρίζεται έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος, συνήθως χωρίς ψήκτρες, που εφαρμόζει την απαραίτητη δύναμη στην κολόνα τιμονιού. Ανάλογα με την κατεύθυνση περιστροφής, η μονάδα ελέγχου αντιστρέφει την πολικότητα χρησιμοποιώντας τρανζίστορ ισχύος και μπορεί να χειριστεί ρεύματα έως και 80 αμπέρ ανάλογα με τις απαιτήσεις υποβοήθησης σε πραγματικό χρόνο.

Ηλεκτρομηχανική τεχνολογία και ενεργητική ασφάλεια

Τα πιο σύγχρονα συστήματα είναι ευαίσθητα στην ταχύτητα. Για παράδειγμα, κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο, το τιμόνι σκληραίνει ελαφρώς για να αποτρέψει τις απότομες κινήσεις, ενώ κατά τη στάθμευση γίνεται εξαιρετικά ελαφρύ. Επιπλέον, η ενσωμάτωση με το δίαυλο δεδομένων CAN επιτρέπει προηγμένες λειτουργίες όπως η ενεργή επιστροφή του τιμονιού στο κέντρο και η αντιστάθμιση πλευρικής δύναμης σε ισχυρούς ανέμους ή σε κλίσεις.

Αυτό το επίπεδο ηλεκτρονικού ελέγχου είναι που καθιστά δυνατή την εφαρμογή συστημάτων ADAS και την αυτόνομη στάθμευση , καθώς ο υπολογιστής μπορεί να κινεί τους τροχούς χωρίς ο οδηγός να επεμβαίνει άμεσα στο τιμόνι.

Διάγνωση και πιθανές βλάβες στο ηλεκτρικό τιμόνι

Όπως κάθε ηλεκτρονικό σύστημα, το EPS μπορεί να παρουσιάσει δυσλειτουργία. Εάν ο υπολογιστής ανιχνεύσει απόκλιση μεταξύ της πραγματικής θέσης του τιμονιού και της ένδειξης του αισθητήρα, θα ανάψει μια προειδοποιητική λυχνία στο ταμπλό και το τιμόνι θα μεταβεί σε χειροκίνητη λειτουργία . Σε αυτήν την κατάσταση, το τιμόνι γίνεται εξαιρετικά άκαμπτο, αν και το αυτοκίνητο παραμένει στρεφόμενο.

Για να διορθώσει αυτά τα προβλήματα, ένας μηχανικός δεν μπορεί απλώς να κοιτάξει τους τροχούς. Χρειάζεται εξειδικευμένα εργαλεία. Η χρήση ενός σαρωτή αυτοκινήτου είναι απαραίτητη για την εκκαθάριση κωδικών βλάβης ή την εκτέλεση της διαδικασίας ευθυγράμμισης των τροχών. Μετά από μια ευθυγράμμιση τροχών, είναι ζωτικής σημασίας να προγραμματίσετε ηλεκτρονικά το "σημείο μηδέν", ώστε το αυτοκίνητο να γνωρίζει ότι το τιμόνι είναι ίσιο.

Σε μια σωστή διάγνωση, ο τεχνικός θα επαληθεύσει ότι, με τους τροχούς στο κέντρο, ο σαρωτής δείχνει 0 μοίρες. Εάν περιστραφεί στο μέγιστο, οι τιμές θα πρέπει να κυμαίνονται περίπου μεταξύ -520 και 520 μοιρών , ανάλογα με το μοντέλο του οχήματος.

Η εξέλιξη από τα στοιχειώδη μηχανικά συστήματα στην εξελιγμένη τεχνολογία EPS έχει μετατρέψει την οδήγηση σε κάτι ασφαλές και αποδοτικό. Ενώ τα υδραυλικά συστήματα έδιναν προτεραιότητα στην απτική ανάδραση, τα ηλεκτρικά συστήματα επικεντρώνονται στην περιβαλλοντική φιλικότητα, την οικονομία καυσίμου και την ενσωμάτωση με συστήματα υποβοήθησης οδηγού, απαιτώντας συντήρηση βασισμένη σε ηλεκτρονικά συστήματα και ακριβή προγραμματισμό εξαρτημάτων.