Принцип действия усилителя рулевого управления с электроусилителем

Водитель поворачивает рулевое колесо, прикладывая к нему определенный крутящий момент. Под действием этого момента закручивается торсион. Датчик момента 1 на рулевом колесе измеряет величину его закрутки и направляет соответствующий сигнал на вход блока управления 5. При этом с датчика поворота колеса 6 поступают сигналы, соответствующие моментальному углу поворота рулевого колеса и скорости его поворота.

Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями

Рис. Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями:
1 – датчик момента на рулевом колесе; 2 – ведущая шестерня 1; 3 – ведущая шестерня 2; 4 – электродвигатель усилителя; 5 – электронный блок усилителя; 6 – датчик угла поворота рулевого колеса; 7 – торсион вала рулевого управления

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который должен развивать двигатель усилителя в зависимости от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, частоты вращения вала двигателя, угла и скорости поворота рулевого вала, а также с учетом записанных в его памяти характеристик. Рассчитанная таким образом величина служит для управления электродвигателем усилителя. На основании заданных характеристик блок управления подаёт управляющий сигнал на электродвигатель, который передаёт необходимый дополнительный момент через рулевой механизм на рулевые тяги. Перемещение рейки рулевого механизма происходит под действием суммарного усилия, создаваемого как в результате преобразования крутящего момента на рулевом колесе, так и момента двигателя усилителя.

Если водитель перестал вращать рулевое колесо или отпустил его, торсион полностью раскручивается. При этом момент на шестерне рулевого механизма снижается до нуля. Ввиду определенной геометрии подвески при повороте колес возникают реактивные усилия, которые стремятся вернуть их в исходное положение. Обычно эти силы настолько малы, что не могут преодолеть силы трения в механизмах рулевого управления и вернуть колеса в среднее положение. Такая ситуация распознается блоком управления по сигналу датчика поворота 6 рулевого вала.

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который должен развивать электродвигатель усилителя для поворота колес автомобиля в среднее положение. Величина этого момента зависит от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, частоты вращения вала двигателя, угла и скорости поворота рулевого вала; она определяется с учетом записанных в памяти блока управления характеристик.

В результате включается электродвигатель усилителя, который поворачивает колеса автомобиля в среднее положение.

При отключенной или неисправной аккумуляторной батарее и работающем двигателе блок управления бортовой сетью обеспечивает питание электромеханического усилителя от генератора. При необходимости производится отключение определенных потребителей электроэнергии, имеющих более низкий приоритет подключения к сети. При отключении усилителя по причине системной неисправности рулевое управление полностью сохраняет свою работоспособность, а автомобиль – управляемость.

Производители автомобилей БМВ в конструкции своих автомобилей начали применять активное рулевое управление. Суть такого управления заключается в том, что рулевой вал не сплошной, а разделенный, и соединяется с помощью сдвоенного планетарного редуктора. Корпус редуктора может поворачиваться с помощью специального электродвигателя по команде электронного блока управления. В зависимости от скорости движения автомобиля электронный блок управления меняет передаточное отношение рулевого механизма – увеличивая усилия при движении на шоссе и уменьшая при парковке. В последнем случае, изменяя передаточные отношения редуктора, уменьшается необходимость поворота рулевого колеса на большие углы.

Современные системы электроусилителей ограничены по эффективной мощности при применяемом бортовом напряжении 12 В, поэтому на современном этапе такие системы находят применение только на легковых автомобилях.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Классификация рулевых управлений и требования к ним

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля. Рулевые управления колесных машин подразделяются по следующим основным классификационным признакам: по способу поворота: управляемыми колесами управляемой осью складыванием звеньев бортовым поворотом (при...

Нормативные требования к рулевому управлению

Требования к элементам рулевого управления транспортных средств регламентируются Правилами ЕЭК ООН №79. Этот документ содержит в основном конструктивные требования к данным элементам. Основные эксплуатационные требования, согласно которым и проводится проверка технического состояния рулевого управле...

Регулировка рулевого управления

Регулировка рулевого управления для различных типов рулевых передач аналогична по методу ее выполнения. Для регулировки затяжки шарнирных сочленении рулевых тяг, за исключением самоподтягивающихся конструкций предварительно расшплинтовывают резьбовые пробки в наконечниках тяг и поворачивают их до от...

Бесступенчатые механизмы поворота гусеничной машины

Все бесступенчатые МП позволяют изменять передаточное отношение МП непрерывно (бесступенчато). Как правило, это обеспечивается применением различных фрикционных вариаторов или гидропередач. Обычно используют гидрообъемные регулируемые передачи. Последние наиболее широко распространены в качестве мех...

Рулевое управление. Назначение и устройство

Назначение рулевого управления Для осуществления движения транспортного средства (ТС) по выбираемой водителем траектории служит рулевое управление (РУ), конструкция которого во многом определяет безопасность движения и утомляемость водителя. К рулевому управлению ТС предъявляются специфические треб...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶