К показу рулевoe управление

ТЕМЫ ТРЕНИНГА

• ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

• ТИПЫ РУЛЕВЫХ МЕХАНИЗМОВ

• ГИДРОУСИЛИТЕЛИ – ГУР

• ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛИ – ЭУР

• АКТИВНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

• ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ

• РЕКОМЕНДАЦИИ

Вводная частьВводная часть Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес.

Типы рулевых механизмовТипы рулевых механизмов

Рулевой механизм типа червяк—ролик:

1 — глобоидальный червяк; 2 — двухгребневый ролик;3 — вал сошки;4 — регулировочный винт

Рулевой механизм ZF типа винт—шариковая гайка:

1 — распределитель; 2 — винт;3 — шарики с трубкой рециркуляции;4 — поршень-рейка;5 — зубчатый сектор;6 — вал сошки;7 — ограничительный клапан

Типы рулевых механизмовТипы рулевых механизмов

Рулевой механизм c крайним креплением рулевых тяг

Рулевой механизм c центральным креплением рулевых тяг

Усилители рулевого управленияУсилители рулевого управления

Усилители руля стали широко использоваться на автомобилях (правда, почти исключительно грузовых) еще в 30-е годы прошлого века.

Гидроусилитель руля - ГУРГидроусилитель руля - ГУР

Рулевой механизм типа червяк—ролик с гидроусилителем:

1 — насос; 2 — корпус распределителя; 3 — рулевой механизм;4 — рулевая сошка; 5 — соединительные шланги; 6 — бачок;

Усилитель руля представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из следующих элементов:

Гидроусилитель руля - ГУРГидроусилитель руля - ГУРУсилитель руля представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из следующих элементов:

Насос

Распределитель

Гидроцилиндр

Электронный блок

Соединительные шланги

Рабочая жидкость

Гидравлическая жидкостьГидравлическая жидкость

Три цвета масла:

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 так же Пежо, Ситроен и некоторые другие. В автоматические коробки передач не подходят.

Минералка или синтетика?


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.


Замер уровня жидкости проводится на прогретом двигателе ТЕМП. > 60°C


Реечный рулевой механизм с гидроусилителем:

1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники; 4 — шарниры рулевых тяг; 5 — распределитель с золотником; 6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный гидронасос


Схема работы ГУР Работа гидроусилителя с осевым распределителем (без электронного блока).

Преимущества:

- снижает усилия на рулевом колесе,- поглощает толчки от неровностей дороги, чтобы они не ощущались на руле,- гидравлика позволит водителю удержать автомобиль на дороге, (если вдруг лопнет шина)


Недостатки, свойственные ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:

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

Недостатки, свойственные ГУР:

Насос отнимает часть мощности двигателя, что особенно заметно на городских малолитражках. К тому же производительность усилителя напрямую зависит от оборотов мотора

Рулевой механизм с Рулевой механизм с переменнымпеременным отношениемотношением

так работает реечный рулевой механизм ZF с переменным передаточным отношением. Здесь изменяются профиль зубьев рейки и плечо зацепления

реечный рулевой механизм Honda VGR (Variable Gear Ratio — переменное передаточное отношение) использовался на автомобилях Honda NSX

Гидроусилители с электронной Гидроусилители с электронной регулировкой работырегулировкой работы

Система 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 — электорогидравлический модулятор;4 — реечный рулевой механизм; 5 — гидронасос;6 — бачок; 7 — карданный шарнир



1. датчик усилителя руля2. сигнал о скорости поворота рулевого колеса3. рулевой механизм4. обратный клапан5. бачок рабочей жидкости6. редукционный клапан7. шестеренный насос8. блок управления усилителем руля9. электродвигатель10. сигнал о скорости движения автомобиля11. диагностический сигнал12. сигнал о частоте вращения коленчатого вала двигателя

Преимущества ЭГУсР: - независимость работы усилителя от оборотов двигателя автомобиля,- информативность (самонастройка усилителя руля к скорости автомобиля),- независимость работы усилителя руля от температурных перепадов,- экономичность:

Преимущества ЭГУсР в сравнении с ГУР: Водитель может выбирать режим работы системы.

Но все же у электрогидроусилителя осталась сложная и громоздкая гидравлическая система, от которой в последнее время также стали избавляться.

Недостатки ЭГУсР: При резком отклонении баранки давление не успеет возрасти так быстро, и руль может "закусить".


Электроусилитель руля - ЭУРЭлектроусилитель руля - ЭУР

Принцип работы электроусилителя.

1. Ведомый вал

2. Торсионный вал

3. Датчик момента

4. Вал рулевого колеса

5. Червячный редуктор

6. Электродвигатель

7. Блок управления

http://www.autoreview.ru/new_site/year2003/n08/62_usiliteli/800/usil-3.jpg


Электроусилитель ZF Servolectric

вариант для автомобилей малого класса — усилитель встроен в рулевую колонку

вариант для автомобилей среднего класса

вариант для автомобилей большого класса и микроавтобусов — электропривод усилителя интегрирован с рулевой рейкой


1. датчик крутящего момента на рулевом колесе

2. электронный блок управления

3. электродвигатель

4. шестерня вала рулевого управления

5. зубчатая рейка

6. шестерня усилителя руля

7. карданный вал рулевого управления

8. датчик угла поворота рулевого колеса

Схема электромеханического усилителя руля с двумя шестернями


Принцип работы электроусилителя.


Так выглядят рулевая колонка с (слева). От штатного «десяточного» узла (справа) она отличается наличием электродвигателя с редуктором и блока управления

http://www.autoreview.ru/new_site/year2003/n08/62_usiliteli/800/salon.jpg

http://www.autoreview.ru/new_site/year2003/n08/62_usiliteli/800/uzel2.jpg

Электроусилитель руля - Электроусилитель руля - ЭУРЭУР

Преимущества: - 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 в сравнении с ГУР: 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 ЭУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя: Низкая информативность рулевого управления, вследствие слабо выраженного обратного усилия на руле.

Система активного Система активного рулевого управлениярулевого управления AFSAFS (Active Front Steering)

•изменения передаточного отношения рулевого механизма в зависимости от скорости движения;

•корректирования угла поворота передних колес при прохождении поворотов и торможении на скользком покрытии.

Система A A FF SS предназначена для:

AFSAFS (Active Front Steering)


Система активного рулевого управления в своей работе взаимодействует с другими системами, в т.ч. с гидроусилителем руля Servotronic, системой динамической стабилизации DSC.

Схема системы активного рулевого управления


Планетарный редуктор служит для изменения скорости вращения рулевого вала. Он устанавливается на рулевом валу. Планетарный редуктор включает солнечную шестерню, блок сателлитов и коронную (эпициклическую) шестерню. На входе рулевой вал соединен с солнечной шестерней, на выходе – с блоком сателлитов.

Планетарный редуктор

Эпициклическая шестерня имеет возможность вращения.

При неподвижной шестерне передаточное число планетарного редуктора равно единице и рулевой вал передает вращение напрямую.

Вращение эпициклической шестерни в одну или другую сторону позволяет увеличить или уменьшить передаточное число планетарной передачи, чем достигается изменение передаточного отношения рулевого механизма.

Вращение шестерни обеспечивает электродвигатель, соединенный с ее внешней стороной посредством червячной передачи.


Для реализации функций AFS создана система управления:

1. входные датчики;

2. электронный блок управления;

3. исполнительные устройства.



Входные датчики предназначены для измерения параметров работы системы и преобразования их в электрические сигналы.

Система AFS в своей работе использует следующие датчики:

1. датчик положения электродвигателя;

2. датчик суммарного угла поворота;

3. датчик угла поворота рулевого колеса;

4. датчики системы динамической стабилизации; (скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и вертикального

ускорения).


Входные датчики


Датчик суммарного угла поворота рулевого механизма может не устанавливаться, в этом случае угол рассчитывается виртуально на основании сигналов других датчиков.

Датчик суммарного угла поворота


Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков, обрабатывает их и в соответствии с заложенным алгоритмом формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства. Электронный блок управления имеет соединение и осуществляет взаимодействие с блоками управления других систем автомобиля:

1. системы Servotronic;

2. системы динамической стабилизации DSC;

3. системы управления двигателем.

4. системы доступа в автомобиль.

Электронный блок управления


Исполнительными механизмами системы AFS являются:

1. электродвигатель;

2. сигнальная лампа на панели приборов.

Исполнительныe механизмы


• Электродвигатель обеспечивает вращение эпициклической шестерни планетарного редуктора.• Электродвигатель оборудован аварийным электромагнитным фиксатором, блокирующим червячную передачу. В исходном положении передача заблокирована. При подаче тока на электродвигатель, срабатывает электромагнит, и фиксатор, преодолевая усилие пружины, освобождает ротор электродвигателя.• При возникновении неисправности в системе AFS, прекращается подача тока на электродвигатель, фиксатор блокирует червячную передачу. Возникновение неисправностей в системе сопровождается срабатыванием сигнальной лампы на панели приборов.

• При этом на информационном дисплее появляется сообщение системы самодиагностики.

Исполнительными механизмами системы AFS являются:

Исполнительныe механизмы


Принцип работы системы активного рулевого управления


Вращение шестерни в определенном направлении с максимальной скоростью обеспечивает наименьшее передаточное отношение рулевого механизма, которое достигает значения 1:10.


AFSAFS (Active Front Steering) Принцип работы системы активного рулевого управления

А когда машины научат хорошо "видеть", они смогут даже объезжать препятствия.


Вращение руля отслеживает датчик. Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы.



Допустим, системе стабилизации не удалось предотвратить занос, и машина, как волчок, закрутилась на обледеневшем шоссе. Быстродействующая электроника, опросив датчики, повернет руль, куда и на сколько нужно, и притормозит одно или пару колес.



Преимущества такой системы очевидны.

В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол.


Возможные неисправность и методы их устранения

•Как и в других электронных системах, в системе активного рулевого управления также случаются ошибки и неисправность.

Короткие замыкания на плюс или минус.

Переходные сопротивления в штекерах и проводах.

Неисправность устройств управления.


Первоначальные шаги поиска неисправностей

•Также как и при диагностике и поиске неисправностей в других системах, проверку работы данной системы следует начать с визуального контроля. Необходимо проверить все видимые узлы и элементы системы (AFS) на предмет повреждения.


Диагностика системы активного рулевого управления

Если в ходе визуального контроля не было обнаружено никаких видимых повреждений или неисправностей, необходимо с помощью диагностического устройства просмотреть регистр неисправностей.

Ошибки и неисправности, которые возникают в системе , как правило, идентифицируются системой самодиагностики и сохраняются в регистре неисправностей.

AFSAFS (Active Front Steering) Локализация диагностического разъема.

Для определения места расположения датчиков, и штекерных соединений, а также выводов на устройстве управления необходимы электрические схемы и информация производителя.


Если в регистре неисправностей сохранена одна из следующих ошибок:

• Ошибка сигнала;• Слабый сигнал;• Слишком сильный сигнал.

Возможной причиной неисправности может послужить, к примеру, неисправный кабель.

Общие электрические неисправность.

В этом случае с помощью мультиметра следует проверить кабельные соединения между датчиками и устройством управления на предмет проходимости и замыкания на корпус.


В зависимости от диагностического устройства, с помощью блоков измеренных показателей (фактические значения) можно отобразить функции активного рулевого управления / состояние включения отдельных элементов.

Фактические значения


Диагностические коды неисправностей

VGRS VGRS (Variable Gear Ratio Steering)

Волновая передача

способность передавать крутящие моменты на порядок больший, чем планетарная передача

в случае поломки электромотора шестерни и валы не теряют связи

GM GM HY - WIREHY - WIRE

Возможные неисправности и методы устранения:

o Отдача (обратные толчки) на рулевом колесе

o Рулевое колесо поворачивается с большим усилием

o Вращение рулевого колеса в среднем положении требует большого усилия

o Вращение рулевого колеса в одну из сторон требует большого усилия

o Быстрое поворачивание рулевого колеса требует большого усилия

o Нечеткая работа рулевого управления

o Шум при работе

o Вибрация

ТехническоеТехническоеобслуживание системыобслуживание системы

o При движении с большой скоростью поворачивание рулевого колеса требует большого усилия

o На больших скоростях рулевое колесо поворачивается слишком легко

o Неравномерность усилия при вращении рулевого колеса

Дополнительные проверки для рулевого управления с микропроцессором:


Почему стучит ?


РекомендацииРекомендации

- проверять уровень масла в бачке;

- следить за герметичностью системы и как можно быстрее устранять различные утечки;

- проверять и при необходимости регулировать натяжение ремня привода;

- заменять фильтрующий элемент и масло один раз в 1-2 года.

Необходимо производить замену фильтрующего элемента и масла , если изменился цвет масла.

Рекомендуется проводить следующие операции:

РекомендацииРекомендации

Во избежание выхода их строя деталей гидроусилителя недопустимо:

-удерживать рулевое колесо в крайнем положении более 5 с — это может вызвать перегрев масла;

-длительно эксплуатировать автомобиль с неработающим насосом — это приводит к быстрому износу деталей рулевого механизма и распределителя, так как они не рассчитаны на такой режим;

При появлении первых признаков неисправности необходимо установить причину и по возможности как можно быстрее ее устранить.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

К показу рулевoe управление

Documents