Сервотроник рулевой рейки что это?

Что такое сервотроник и его принцип работы — Справочник водителя

Пожалуй, одно из самых полезных изобретений в автомобилестроении – это усилитель руля. Благодаря нему водитель может легко управлять рулевым колесом, особенно при маневрах на малой скорости.

Сегодня существует несколько типов таких усилителей. Это гидравлические и электрические системы. Но помимо прочего, они могут быть оснащены дополнительными функциями. Одна из таких – сервотроник.

Что это такое – рассмотрим прямо сейчас.

Что это такое? Характеристика

Сервотроник – это электронная система, позволяющая регулировать усиление на рулевом колесе в зависимости от скорости движения автомобиля. Система служит для обеспечения комфорта и управляемости.

Как работает

Рейка рулевая с сервотроником почти не отличается от обычной. Исключение составляют всевозможные датчики и блок управления. Условно сервотроник можно разделить на две части – информирующую и исполнительную. Для считывания данных, в системе предусмотрены входные датчики:

• Усилителя руля.
• Угла поворота рулевого колеса (для автомобилей с системой ESP).

С их помощью система определяет положение руля относительно угла поворота передних колёс. Также в системе имеется датчик Холла. Он информирует о положении коленвала в двигателе. А датчик спидометра передает данные о текущей скорости машины. Таким образом, в блок управления поступает сразу несколько сигналов. Затем система обрабатывает эту информацию и задает определенный алгоритм работы исполнительным устройствам. К таковым относится камера обратного действия с золотником и поршнем.

Чтобы регулировать давление гидравлической жидкости, в системе имеется электромагнитный клапан сервотроника. Что это за элемент? Он взаимодействует с блоком сервотроника. При повороте руля, через золотник пропускается жидкость на цилиндр гидроусилителя. Последний начинает воздействовать на механизм поворота колеса. В это же время поступает сигнал на электромагнитный клапан. Он открывается и жидкость заполняет собой камеру обратного действия. Таким образом, давление в цилиндре падает.

Поршень обратного действия блокирует золотник. Усиление на руль возрастает.

Система активного рулевого управления AFS

Она являет собой аналог сервотроника. Что это за система? Это узел, работающий от планетарного редуктора. Последний оснащается электромотором. Обычно ставится на автомобили с ЭУРом. Так, редуктор с двигателем устанавливается на рулевой вал.

Система имеет свой блок управления, который, как и сервотроник, получает сигналы от различных датчиков. На их основании электроника принимает меры по корректировке передаточного числа между поворотом руля и колес машины. С ростом скорости это число увеличивается. Руль становится более жестким.

Система в автоматическом режиме выбирает нужное передаточное число и может менять его каждую секунду. Таким образом, принципиальное отличие между AFS и сервотроником заключается в способе регулирования усилий. В первом случае учувствует редуктор с электромотором, во втором – электромагнитный клапан, управляющий потоками и давлением гидравлической жидкости. AFS имеет множество преимуществ. Так, система способна не только сделать управление более жестким, но и предотвратить аварийную ситуацию. В случае заноса автомобиля электроника оценивает ситуацию благодаря датчикам и автоматически поворачивает колеса на определенный угол.

Источник:

Сервотроник — что это такое, как он устроен и как работает — Servotronic

В автошколе нас учат прежде всего умению обращаться с рулем — от этого будет зависеть безопасность движения и курсовая устойчивость автомобиля. Благодаря такому устройству, как гидроусилитель, вращать руль значительно проще.

Однако, возникают и определенные проблемы, например на малой скорости руль провернуть сложнее, чем на большой, а по идее должно было бы быть наоборот. Согласитесь, что когда вы двигаетесь по городу на небольшой скорости, то руль приходится проворачивать чаще: при парковке, при проезде кольцевых перекрестков, при разворотах и так далее. При этом мы прикладываем определенные усилия.

На прямой трассе картина совсем другая — водитель движется на скоростях 90 км/час и выше, но ГУР работает таким образом, что на такой скорости нужно прикладывать меньше усилий для поворота руля. Одно неверное движение, и автомобиль выезжает на встречную, идет в занос.

На высоких скоростях контролировать ситуацию гораздо сложнее. (Данная проблема решается отключением гидроусилителя на больших скоростях или переходом на другой режим).

Чтобы усилия на разных скоростях распределялись правильно, было создано такое устройство, как Сервотроник, он же Servotronic.

Что оно нам дает?

При движении по городу с Сервотроником нам нужно прикладывать меньше усилий, особенно при параллельной парковке или при въезде задним ходом в бокс, когда руль буквально приходится выворачивать из крайнего левого положения, в крайнее правое. Когда же мы мчимся по трассе, то коэффициент усиления уменьшается, то есть приходится прилагать больше усилий для поворота руля, благодаря чему обеспечивается курсовая устойчивость и плавность хода.

Устройство и принцип работы Сервотроника

Прежде, чем мы схематически опишем устройство системы Сервотроник, нужно сказать, что она применяется на автомобилях концернов Volkswagen, BMW, Volvo, Porsche. ногие другие производители устанавливают электрогидравлические усилители с режимами «Город» и «Трасса», на трассе коэффициент усиления рулевого управления уменьшается, а в городе наоборот возрастает.

Сервотроник — это сложная система, которая состоит из нескольких ключевых элементов. Очень важную роль играет датчик усилителя руля или датчик угла поворота руля, а также датчик спидометра, который анализирует текущую скорость движения. Кроме того на блок управления сервотроником поступает информация от ЭБУ о скорости вращения и положении коленчатого вала.

Все эти датчики собирают информацию и передают ее на блок управления, а тот ее обрабатывает и подает команды либо на перепускной электромагнитный клапан (если стоит ГУР), либо на двигатель электронасоса (электрогидроусилитель).

Соответственно, на малых скоростях клапан пропускает больше жидкости гидравлической в силовой цилиндр и усиление рулевого управления увеличивается — усилие передается от тяги и колеса поворачиваются.

Если же стоит ЭГУР, то двигатель насоса начинает вращаться быстрее, увеличивая приток жидкости в бачок.

На высоких скоростях происходит прямо противоположное — клапан получает сигнал от блока управления Сервотроником уменьшить приток жидкости, усиление руля уменьшается и водителю приходится прикладывать больше усилий.

Чтобы до конца разобраться в принципе работы Сервотроника, нужно знать, как работают различные системы усиления рулевого управления: гидравлическая, электрогидравлическая или электрическая.

Сервотроник же только немного корректирует их работу, подстраивая коэффициент усиления рулевого управления под конкретные режимы езды. Главными исполнительными элементами в разных системах являются электромеханический клапан или двигатель электронасоса. Ведутся разработки и более совершенных систем, которые со временем значительно упростят и сделают процесс вождения более безопасным.

(3

Источник:

Активное рулевое управление. Что такое сервотроник? — Автосервис «Тест-Драйв»

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес. Автомобильное колесо появилось еще до нашей эры, но поворотные оси появились на конных экипажах лишь в начале XIX века. Эта конструкция перешла и на первые автомобили. Позднее родилась рулевая трапеция. В те далекие годы, конечно, никто не предполагал, что рулевое управление станет таким сложным: механика вступит в союз с гидравликой и даже электроникой.

Работа гидроусилителя

Большинство современных автомобилей оснащаются усилителями рулевого управления — ЭУР и ГУР. Усилители рулевого управления предназначены для комфортного управления автомобилем, а также чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и удержать автомобиль после резкого маневра. Сегодня даже в базовой комплектации автомобиль получает усилитель рулевого управления.

До недавнего времени существовали два варианта рулевых механизмов со встроенными гидроусилителями: реечные и «винт — шариковая гайка — сектор». Последние ставили на большие автомобили и внедорожники. Сегодня и на тяжелых машинах все чаще появляются компактные «рейки». Вспомним принцип действия реечного механизма с гидроусилителем.

В корпусе — распределительный клапан с чувствительным элементом — торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле.

Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.Производительность насоса, приводимого ремнем от коленвала, должна быть такова, чтобы при работе мотора на холостом ходу водитель мог крутить руль без «закусываний» со скоростью не меньше 1,5 оборота в секунду.

Избыточное давление стравливает перепускной клапан.Сделать управление комфортным как при парковках, так и на скоростной трассе, помогают рулевые механизмы с переменным передаточным отношением: в центре рейки зубья нарезаны с маленьким шагом, на концах — шаг больше.

При незначительных углах поворота машина не так остро реагирует на действия рулем, что очень важно на больших скоростях, зато, разворачиваясь, крутить баранку приходится меньше.

Сервотроник

Дополнительный комфорт и безопасность привнесли системы, регулирующие усилие на руле в зависимости от скорости. Пример — «Сервотроник», устанавливаемый на «Ауди».В верхней части распределителя находится так называемая камера обратного действия. В ней двигается поршень, связанный с золотником.

 Представим, что водитель поворачивает направо. Золотник открывает путь жидкости к силовому цилиндру, помогающему рейке поворачивать колеса. Одновременно масло через электромагнитный клапан (им управляет электронный блок, получающий информацию от датчика скорости) начинает поступать в камеру обратного действия.

Один из перепускных клапанов открывается, возникает разница давлений, и поршень, опускаясь, ограничивает ход золотника. Давление в силовом цилиндре гидроусилителя падает, а усилие на руле, напротив, возрастает. Когда водитель перестает крутить баранку — золотник и обратный клапан закрываются.

Ремонт рулевой рейки своими руками

Есть альтернатива дорогостоящей замене рулевой рейки.
Подробно о ремонте рулевой рейки своими руками с фото и видео.

Эта статья для тех кто не хочет переплачивать за замену рулевой рейки на новую и готов попробовать свои силы в ремонте рулевой рейки своими руками. Не слушайте тех кто говорит что рулевую рейку не возможно отремонтировать, еще как возможно, мы уже больше 10 лет успешно этим занимаемся и с удовольствием поделимся с вами опытом.

Для ремонта рулевой рейки своими руками, автомобиля любой марки, вам понадобится:

Собственно сам автомобиль с неисправной рулевой рейкой, гидравлической, механической или электрической

Автомобильный подъемник или яма.

Инструмент, причем как обычный так и специальный (причем специальный инструмент + можно так же изготовить своими руками)

Рем-комплект рулевой рейки (подбирается конкретно под марку — модель и год выпуска вашего автомобиля)

Масло ГУР + (используйте рекомендованные для вашей системы масла)

Не лишним будет сразу поменять расширительный бачок, т.к. он же является и фильтром для всей системы ГУР.

Пыльники рулевой рейки так же являются расходником, поэтому позаботьтесь приобрести хорошие, если не оригинал, то хотя бы хороший заменитель.

На данный момент в интернете можно найти практически все необходимые КОМПЛЕКТУЮЩИЕ + для ремонта рулевой рейки. Будем считать что все необходимое для ремонта у вас есть, а самое главное есть неумолимое желание доказать себе и не только, что ты можешь!!!

Приступим к работе

Не питайте иллюзий, что рулевую рейку можно отремонтировать не снимая ее с автомобиля. Получится не очень, тем более с первого раза. Хотя есть не большой перечень неисправностей рулевых реек, которые можно победить без монтажа. Но об этом позже.

Монтаж рулевой рейки

Приготовьтесь немного испачкаться. На разных кузовах, монтаж имеет свои нюансы, где то рейка сама выпрыгивает к вам в руки, а где то приходиться разобрать пол машины, но это не должно вас останавливать, заодно поближе познакомитесь со своим автомобилем.

Итак монтаж, все по порядку:

Откручиваем рулевой кардан от вала рулевой рейки, это соединение может находиться в салоне или в моторном отсеке.

Чтоб не порвать рулевой шлейф, после снятия кардана, на всякий случай, зафиксируйте руль ремнем или выньте ключ из замка зажигания.

Поднимаем машину на подъемнике или вывешиваем передние колеса (если на яме)

Откручиваем колеса (задние не обязательно)

Откручиваем рулевые наконечники от поворотного кулака

При необходимости вывешиваем двигатель, отсоединив колено глушителя и заднюю подушку двигателя.

Откручиваем и опускаем подрамник на необходимое для монтажа рулевой рейки расстояние

Откручиваем все магистрали идущие к рейке, шланг высокого давления, шланг обратной подачи, вынимаем фишку из датчика сервотроник

Сливаем масло ГУР

Откручиваем и отсоединяем рулевую рейку от подрамника, аккуратно, чтоб не повредить магистрали тормозных трубок и электро-проводки автомобиля.

Монтаж рулевой рейки выполнен, теперь у вас открыт доступ на следующий уровень

Переходим к диагностике рулевой рейки

Это важно, поэтому читайте обязательно. Правильно конечно провести диагностику перед монтажом рейки, но если вы не профессионал в этом деле, то многие моменты для вас будут скрыты, поэтому пока так…

Закрепите рулевую рейку в тисках, так чтобы вам было удобно работать с ней. Обычно распределительная головка слева.

Аккуратно, чтоб не помять шлиц, закрепите струбцину на первичном валу

Подставьте емкость под выходной штуцер и слейте оставшееся в рейке масло, поворачивая вал до упора в левую и правую сторону, несколько раз. Обратите внимание на цвет жидкости (если цвет черный с переливами как серебрянка, дело плохо, придется гильзовать распределительную головку)

Отстегните хомуты крепления пыльников рулевой рейки.

Стяните пыльники с рулевой тяги, чтоб открыть доступ к шарниру

Придерживая разводным ключом за шлицы, открутите рулевые тяги от вала рулевой рейки (Внимание! иногда бывают закернены)

Осмотрите вал рулевой рейки на предмет наличия коррозии

Проверьте рейку на выработку по шлицам. Для этого:

Подтяните регулировочную гайку

Поворачивайте вал до упора вправо и влево

Вам повезло если не почувствуете провал передачи усилия в центральном положении

Если почувствовали провал, то вам сюда Иначе ремонт будет не полноценным На этом первичная диагностика закончена, у вас открыт доступ на следующий уровень. Далее мы рассмотрим как правильно разобрать рулевую рейку.

Приступаем к разборке

Отверните нижнюю гайку рулевой рейки

Открутите гайку фиксатор первичного вала

Извлеките пыльник и снимите верхний стопор распределительной головки рулевой рейки

Ослабьте прижимную гайку

Извлеките первичный вал из распределительной головки

Извлеките стопор втулки из корпуса рулевой рейки

Извлеките направляющую втулку из корпуса (аккуратно, не поцарапайте вал рулевой рейки)

Вынимайте вал рулевой рейки из корпуса аккуратно, чтоб не поцарапать внутреннее зеркало рабочей поверхности

Аккуратно, Специальным или не очень инструментом извлеките внутренний сальник из корпуса рейки

Разбор рейки закончен

Дефектовка рабочих поверхностей рулевой рейки

Промойте внутреннюю часть рейки нефрасом под давлением

Осмотрите рабочую поверхность распределительной головки на предмет выработки

Осмотрите рабочую поверхность поршня вала на предмет выработки

Осмотрите тефлоновые кольца поршня и распределительной головки

Осмотрите валы в местах работы сальников на предмет коррозии, выработки и царапин

Дефектовка рабочих поверхностей закончена. Переходим на следующую стадию

Ремонт рулевой рейки своими руками

В этой части мануала по ремонту рулевой рейки мы постараемся рассмотреть способы возврата рейки к ее изначальным техническим характеристикам.

Есть среди агрегатов, монстры, над которыми не властно время, рулевые рейки, которым не ведано слово ресурс. Ремонт таких реек доставляет удовольствие, я говорю о старых японцах. Это своего рода автоматы Калашникова, ничего лишнего, простая и надежная конструкция, материалы высшего качества. Болты крепления этих реек к подрамнику при откручивании, часто ломаются, потому что их более 30 лет ни кто не откручивал. Во впадинах меж ребер жесткости этих реек, можно откопать пепел с вулкана Фудзияма. Уставшие, требующие ласки и смазки, но живые, они дадут фору любому современному агрегату. Но это лирика и живем мы в других реалиях, во время борьбы с излишней надежностью, во времена когда машины продают, чтобы потом продавать на них запчасти (генри мать его форд), время когда в состав смазки вводят компоненты ускоряющие коррозию метала. Вы еще хотите купить автомобиль ?)), тогда мы идем к вам…

Этапы ремонта рулевой рейки своими руками:

Диагностика

Демонтаж рулевой рейки

Дефектовка

Разборка рулевой рейки

Доводка (шлифовка рабочих поверхностей)

Снятие ремонтных размеров рабочих поверхностей

Подбор ремонтных комплектов подшипников, тефлоновых колец, уплотнителей, манжетов, сальников и направляющих втулок.

Сборка рулевой рейки

Регулировка рулевой рейки

Проверка рулевой рейки на стенде под нагрузкой и при избыточном давлении.

Монтаж рулевой рейки

Заполнение и прокачка системы маслом ГУР

Регулировка углов установки колес Развал- Схождение

Так же необходимо понимать что рулевая рейка, это лишь часть системы гидроусилителя руля и ее правильная работа зависит от состояния всей компонентов системы:

Бачок, он же фильтр системы ГУР

Насос ГУР

Шланг высокого давления

Шланг обратной подачи

Датчик сервотроника

Масло системы ГУР

Второстепенными, но все же влияющими на правильную работу руля являются следующие компоненты подвески:

Крестовина кардана рулевого вала

Сайлентблоки рулевой рейки

Опорные подшипники стоек

Шарниры рулевых тяг, наконечников рулевой рейки и шаровых опор

Приводы и ШРУСы

Углы установки колес (развал-схождение)

Балансировка колес и качество резины

Спасибо что дочитали статью до конца!
В качестве бонуса, держите видео по ремонту рулевой рейки своими руками от мастеров МДС-СЕРВИС

Если по каким-то причинам у вас не получилось самостоятельно отремонтировать рулевую рейку, Вы всегда можете обратиться к нам за разъяснениями, получить несколько полезных советов которые помогут вам в этом нелегком деле.

Сервотроник — что это такое?

Движение автомобиля обеспечивается посредством поворота передних колёс. Это производится с помощью рулевой трапеции. Сначала руль выполнял лишь одну функцию, но сегодня он обзавёлся дополнительными возможностями, которые включат в себя гидравлику, электронику и сервотроник.

Зачем он нужен

Каждый водитель хочет получить от автомобиля как минимум комфортную поездку. Многие системы рулевого управления имеют существенные недостатки, за счёт которых усложняется манёвренность и плавность движения. Решают эту проблему специальные системы, которые берут на себя корректировку управления и поворотов, делая их более точными или плавными, что зависит от скорости движения и поведения машины.

Впервые Servotronic был представлен 25 лет назад. Производством занималась компания ZF, которая производила внедрение системы гидроусилителей. Главной задачей такого оборудования была оптимизация скорости движения.

Принцип действия

Устройство сервотроник необходимо для обеспечения безопасного рулевого управления. Оно способно уберечь автомобиль от резких заносов на малой скорости и медленной реакции системы управления при быстром движении.

На сегодняшнее время производством сервотроников занимается компания ZF Lenksysteme, которая поставляет изделия более чем для 13 популярных автоконцернов. В общем количестве за 25 лет было создано и успешно внедрено 11 миллионов приборов.

Работа рулевой рейки

В первую очередь усиление рулевого управление рассчитывалось на габаритный транспорт, которому было тяжело проделывать манёвры на большой скорости. Система управления также проявляла большой недостаток при быстром движении — повороты руля создавали достаточно резкие движения, поэтому даже плавное управление могло произвести сильный занос.

Сервотроник решал эту проблему. Он позволял даже большому транспорту иметь точное и плавное управление. Правда, зачастую проблема с манёвренностью на быстром движении сохранялась — снижалось усиление и увеличивалась жёсткость руля.

Сегодня для предотвращения подобных ситуаций используют электрогидравлический преобразователь, клапаны отсечного и обратного действия, специальные поршни. На деле бортовой компьютер направлял сигналы в управляющий механизм, затрагивая элементы сервотроника, за счёт чего происходила корректировка скорости и качества движения. Отличную работу показывает сервотроник Ауди, который считается одним из лучших.

Вариации электронного управления

За время своего существования система сервотроник получала много модернизаций. В ней был заменён роторный поршень на клапан с затворкой, что в 1998 году дало начало запуску производства Servotronic 2. Само пропорциональное регулирование руля зависит от скорости движения автомобиля. Вскоре компания ZF внедрила в эту систему электрический усилитель, который бы контролировал прилагаемое усилие.

Поскольку раньше роль усилителя выполнял гидравлический элемент, он не всегда мог иметь нормальную работу. Электронный же вариант приводился в действие, когда рулевое усиление действительно требовалось. Такой сервотроник BMW уже использует не один год. Благодаря ему автомобили этого бренда способны показать отличные возможности манёвренности не только на высокой скорости, но и при экстремальных погодных условиях.

Принцип действия гидравлического и электрического управления очень похожий. При повороте руля закручивается торсион, который подаёт сигналы бортовому компьютеру. После этого команда передаётся электромотору, от которого производится подкручивание рулевого вала, что и уменьшает усилие. Датчик сервотроника является решающим звеном, ведь именно он отвечает за подачу гидравлической жидкости через клапаны, что и создаёт регулирование движения.

Перспективы развития

В дальнейшем производители планируют полноценно уйти от механических систем управления, перейдя на полный контроль электронными устройствами. Это необходимо не только для удобства, чтобы не совершать лишних движений, но и для большей безопасности, ведь такое устройство сможет самостоятельно остановить неконтролируемое движение. Это очень полезно при заносах, когда водитель не справляется с управлением — сервотроник зафиксирует проблемы, просканирует элементы руля и остановит движение, сделав это гораздо быстрее человека.

Среди перспектив можно отнести расширение возможностей этой системы. Планируется, что когда автомобили будут оборудованы большим количеством датчиков, станет возможным полная автоматизация движения, включая объезд препятствий или парковку в сложных местах.

Использование сервотроника сегодня очень востребовано. Не всегда водитель может профессионально управлять автомобилем, а иногда и машина способна не справиться с управлением. В этих случаях контроль усилия руля сможет скорректировать ход, исключив заносы. Эту систему внедряют во всё большее количество автомобилей.

У многих бывают трудности при управлении автомобилем. Чтобы обезопасить себя от них, люди стараются покупать машины с сервотроником. Это удобно и повышает безопасность, но покупать такую систему нужно только у проверенных брендов, ведь она несёт ответственность за безопасность водителя на дороге.

Эгур servotronic: что это такое и как он работает?

Электрогидравлический усилитель руля Servotronic – элемент рулевого управления автомобиля, который создает дополнительное усилие при вращении рулевого колеса водителем. По сути, электрогидроусилитель руля (ЭГУР) – это усовершенствованный гидроусилитель. Электрогидроусилитель отличается улучшенной конструкцией, а также более высоким уровнем комфорта при управлении автомобилем на любой скорости. Рассмотрим принцип действия, основные составляющие, а также преимущества данного элемента рулевого управления.

Устройство и принцип работы Servotronic

Система Servotronic делится на три основных сегмента: информирующий, вычислительный и исполнительный. Каждый из них состоит из определенных узлов и компонентов. Сегмент сбора данных состоит из ряда датчиков:

• усилителя руля (угла поворота рулевого колеса);
• датчик Холла на коленчатом валу;
• спидометр;

Датчики Сервотроника собирают информацию о скорости движения авто, угле поворота руля относительно колес и других параметров авто. Собранные данные поступают в вычислительный блок, где интерпретируются в инструкции для исполнительных механизмов.

Сегмент исполнительных механизмов включает в себя камеру с обратным поршнем. В камере размещен электромагнитный клапан, управляемый сигналами вычислительного блока. Клапан и поршень, соединенный с золотником гидроусилителя и выполняют основные функции системы.

Во время поворота рулевого колеса золотник открывается, пропуская гидравлическое масло в цилиндр гидроусилителя. Одновременно с этим электромагнитный клапан получает данные, интерпретированные вычислительным блоком, и наполняет камеру обратного хода.

Так давление в цилиндре ГУР снижается, поршень в камере обратного хода, в свою очередь, блокирует золотник. Усилие на руль возрастает вместе с ростом комфорта управления.

В случае с электрическим усилением руля сигналы вычислительного блока поступают на сервопривод, который связан с рулевой стойкой через планетарный блок. Механическое соединение рулевой стойки и рейки в таком случае сохраняется. В случае выхода из строя сервопривод блокируется, и возможность управления транспортным средством сохраняется.

Во время движения автомобиля по прямой гидравлическое масло циркулирует в основной магистрали между насосом ГУР и накопительной емкостью. Поворот руля служит сигналом для изменения путей циркуляции. В зависимости от стороны поворота, жидкость поступает в одну из камер силового цилиндра. Из противоположной камеры она отправляется в накопитель. В результате получается разность давлений, которая передает усилие на рулевую рейку. Та, в свою очередь, давит на рулевые тяги и происходит поворот.

Наибольшая эффективность гидравлического усилителя руля отмечается при работе на небольших скоростях, к примеру, во время маневрирования по городу или парковки. Так происходит из-за обратной зависимости скорости работы гидравлического насоса и скорости движения автомобиля. Чем ниже вторая, тем выше первая.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Даже в случае выхода из строя электросети автомобиля или отказа отдельных ее элементов, рулевой привод остается полностью работоспособным. В условиях аварийной ситуации Servotronic 2 функционирует за сет принудительного механического открытия клапана преобразователя с максимальным гидравлическим противодействием (характеристика на высокой скорости движения).

В случае неожиданного отсутствия сигналов во время движения, например, при разрыве контакта или выходе из строя тахометра, высокопроизводительный микропроцессор в электронном блоке управления способен рассчитать величину потока на основании последних поступивших сигналов. Поэтому до момента выключения двигателя обеспечивается безошибочная работа рулевого управления. При следующем запуске двигателя в соответствии с характеристикой на высокой скорости движения обеспечивается максимальное гидравлическое противодействие.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ

В целях оптимальной работы системы управления и адаптации ее к различным условиям кинематики и различным силовым агрегатам, Servotronic 2 может иметь целый ряд вариантов дополнительного оснащения.

ПЕРЕМЕННОЕ ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ

Помимо постоянного передаточного отношения, Servotronic 2 может иметь переменное передаточное отношение. При этом зубья зубчатой рейки могут различаться по форме и углу зацепления. За счет этого, с одной стороны, реакция рулевого колеса при прямолинейном движении остается прежней.

А с другой стороны, передаточное отношение при повороте рулевого колеса на значительный угол (вправо и влево) уменьшается, а управление становится более активным. Различие между максимальным и минимальным передаточным отношением не должно превышать 35%.

При этом возникает крайне низкое соотношение поворота руля (до двух полных оборотов) и перемещения зацепления зубчатой рейки.

Servotronic 2 с переменным передаточным отношением используется для оснащения автомобилей среднего класса, легких грузовиков, а также спортивных автомобилей. Система обеспечивает точную, быструю работу рулевого управления при движении на большой скорости, исключение опасности «перекрутить» руль, а также оптимальное управление при парковке и развороте на узких участках дороги и безопасное прохождение крутых поворотов.

ДЕМПФИРОВАНИЕ В КОНЦЕ ХОДА

Если производители автомобиля сочтут необходимым, то система Servotronic 2 в составе ограничителей хода может иметь полимерные элементы. Работа демпфера перед концом хода ощущается в виде шумов при максимальном развороте колес.

Преимущества и недостатки

Сначала о преимуществах ЭГУР: компактность конструкции; комфорт управления автомобилем; функционирование при отключенном/неработающем двигателе; легкость маневрирования на малых скоростях; точное управление на больших скоростях; экономичность, снижение расхода топлива (включается в нужный момент).

Недостатки: риск выхода ЭГУР из строя из-за задержки колес в крайнем положении в течение длительного времени (перегрев масла); пониженная информативность руля на больших скоростях; более высокая стоимость. Servotronic – это торговая марка AM General Corp. ЭГУР Servotronic можно встретить на автомобилях таких компаний, как: BMW, Audi, Volkswagen, Volvo, Seat, Porsche. Электрогидравлический усилитель руля Servotronic, несомненно, облегчает жизнь водителю, делая поездки на автомобиле более комфортными и безопасными.

Дифференциал Torsen: устройство,виды и принцип работы

Сервотроник — что это такое, как он устроен и как работает

Бережное отношение к рулю вырабатывают у водителя ещё в автошколе. К услугам различные приспособления для этого: гидроусилитель руля, например. Но при его использовании возникает серьёзный риск на трассе – одно неверное движение и автомобиль попадает в телепрограмму «Самое яркое». Хотя нет – сначала как минимум в отбойник. А максимум – в рай или ад… Чтобы снизить вероятность такого исхода на высоких скоростях, придумали сервотроник. Пора изучить его под микроскопом.

Servotronic (SVT)

Сервотроник представляет собой систему поперечной динамики. Задачей сервотроника является непрерывная адаптация усиления рулевого привода в зависимости от скорости движения и угла поворота колеса. Сервотроник для этого управляет электрическим током клапана сервотроника, в связи с чем имеющийся поток масла гидросистемы поддерживает процесс рулевого управления с различной степенью интенсивности.

Далее учитывается актуальный угол поворота колеса для гармонизации поддержки через угол поворота колеса. Усиление рулевого привода определяется с помощью полей характеристик и уменьшается при растущей скорости движения, в связи с чем требуемый момент на рулевом колесе увеличивается.
Усиление рулевого привода реализуется обычным реечным рулевым механизмом с гидроусилителем.

Величины и направления действующих на зубчатую рейку гидравлических вспомогательных сил зависят от угла поворота установленного торсиона. Торсион находится между валом рулевого управления и шестерней.

В ЭБУ, ответственном за функцию сервотроника, находятся следующие детали:

• Выходной каскад для сервотроника
• Программное обеспечение для сервотроника

Функция сервотроника может быть реализована различными ЭБУ:

• E70 без активного рулевого управления с 04/2010 = ЭБУ сервотроника SVT
• E70 с активным рулевым управлением = активное рулевое управление (AL)
• E71, E71M и E70M = Интегрированная система управления ходовой частью ICM (= Integrated Chassis Management)

С 04/2010 существует сервотроник для E70 без активного рулевого управления (AL) в качестве дополнительного оборудования. Автомобили без активного рулевого управления не имеют активного рулевого управления (AL). На этих автомобилях дополнительно устанавливается ЭБУ сервотроника SVT.

Эбу сервотроника (svt)

Эбу сервотроника (svt) выполняет функции, которые могут быть полностью интегрированы также в следующие ЭБУ:

• Встроенная система управления ходовой частью (ICM)
• Активное рулевое управление (АРУ)

Следующие автомобили располагают ЭБУ сервотроника SVT:

• E70 с дополнительным оборудованием сервотроник без активного рулевого управления

Место установки блока управления сервотроника (SVT) находится позади системы доступа в автомобиль (CAS).

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	Эбу сервотроника (svt)	2	32-контактный разъем

Для сервотроника требуются следующие сигналы:

• Угол поворота колеса коммутационного центра в рулевой колонке (SZL)
• Скорость движения системы динамического контроля стабильности (DSC)
• Статус двигателя в цифровой электронной системе управления двигателем (DME) или цифровой электронной системе управления дизельным двигателем (DDE)
• Статус контакта в системе доступа в автомобиль (CAS)

Клапан сервотроника активируется только при включенном контакте 15 и включенном двигателе.

Система динамического контроля устойчивости (DSC)

Система динамического контроля стабильности (DSC) оценивает отдельные датчики угловой скорости колеса и рассчитывает скорость движения. Сигнал скорости движения предоставляется Эбу сервотроника (svt).

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	Система динамического контроля стабильности (DSC) со штекерным соединением, 47-полюсным	2	гидравлический узел
3	Электродвигатель насоса

Система динамического контроля стабильности (DSC) поставляет сигнал скорости движения. Сигнал скорости движения является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

коммутационный центр в рулевой колонке (SZL);

Оптический датчик для измерения угла поворота колеса интегрирован в печатную плату коммутационного центра в рулевой колонке (SZL). Датчик угла поворота рулевого колеса выполнен в виде бесконтактной оптической измерительной системы. Система состоит из диска кодирования и оптического датчика. Диск кодирования соединен через поводок непосредственно с рулевым колесом.

При вращении рулевого колеса диск кодирования двигается внутри оптической измерительной системы. Коммутационный центр в рулевой колонке (SZL) оценивает угол поворота колеса и отправляет эту информацию по K-CAN2.
Датчик угла поворота рулевого колеса установлен в коммутационном центре в рулевой колонке (SZL). Датчик угла поворота рулевого колеса измеряет угол поворота колеса оптическим бесконтактным способом.

Датчик закреплен на плате с электронным блоком обработки. Датчик состоит из следующих компонентов:

• Кодирующий диск
• Оптический датчик

Кодирующий диск через кассету витых пружин соединен с рулевым колесом. При вращении рулевого колеса кодирующий диск двигается внутри оптического датчика. На диске кодирования расположены различные штрих-коды для анализа.

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	коммутационный центр в рулевой колонке (SZL);	2	Оптический датчик
3	Кодирующий диск

Коммутационный центр на рулевой колонке (SZL) соединен по шине CAN ходовой части с системой динамического контроля стабильности (DSC). Угол поворота колеса передается по шине CAN ходовой части.

Блок Junction Box (JBE)

Блок Junction Box соединен с передним распределителем тока как механически, так и электрически. Блок Junction Box объединяет несколько функций в одном ЭБУ. Блок Junction Box подключается с помощью нескольких штекерных соединений.
Блок Junction Box является интерфейсом передачи данных между шиной CAN двигателя и трансмиссии и кузовной CAN-шиной.

На следующем рисунке изображено место установки блока Junction Box в E70.

Обозначение	Пояснение
1	Блок Junction Box (JBE)

Система доступа в автомобиль (CAS)

Система доступа в автомобиль (CAS) является ЭБУ, ответственным за контроль контактов и активизируетсяблоком Junction Box.
Система доступа в автомобиль (CAS) предоставляет статус контакта. Статус контакта является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	Система доступа в автомобиль (CAS)	2	41-контактный разъем
3	14-полюсное штекерное соединение

Клапан сервотроника

Сервотроник осуществляет регулировку усиления гидроусилителя рулевого управления в зависимости от скорости. Поток жидкости регулируется по-разному в зависимости от активизации клапана сервотроника. Дросселирование зависит от тока клапана сервотроника. Клапан сервотроника представляет собой электромагнитный клапан.

Обозначение	Пояснение	Обозначение	Пояснение
1	Клапан сервотроника	2	2-контактный разъем

Клапан сервотроника подключен к ЭБУ сервотроника с помощью 2-полюсного штекерного соединения. Эбу сервотроника (svt) управляет клапаном сервотроника посредством напряжения и массы.

Обозначение	Пояснение
1	Клапан сервотроника

Назначение

Комфорт передвижения является основным требованием по отношению к любому автомобилю. Но так как рулевое управление может иметь некоторые недостатки, за счет которых снижается плавность движения и усложняется маневренность, данная проблема решается за счет внедрения специальных систем, в частности – сервотроника.

Устройство и принцип работы ЭГУР Servotronic

Электрогидравлический усилитель руля Servotronic – элемент рулевого управления автомобиля, который создает дополнительное усилие при вращении рулевого колеса водителем. По сути, электрогидроусилитель руля (ЭГУР) – это усовершенствованный гидроусилитель. Электрогидроусилитель отличается улучшенной конструкцией, а также более высоким уровнем комфорта при управлении автомобилем на любой скорости. Рассмотрим принцип действия, основные составляющие, а также преимущества данного элемента рулевого управления.

Принцип работы ЭГУР Servotronic

Принцип действия электрогидравлического усилителя аналогичен работе гидравлического усилителя руля. Главное отличие в том, что здесь насос гидроусилителя приводится в движение электродвигателем, а не ДВС.

Рулевое управление с электрогидравлическим усилителем руля компании TRW

Если автомобиль движется прямо (рулевое колесо не поворачивается), то жидкость в системе просто циркулирует по направлению от насоса гидроусилителя в бачок и обратно. Когда водитель поворачивает руль, циркуляция рабочей жидкости прекращается. В зависимости от направления вращения руля она заполняет определенную полость силового цилиндра. Жидкость из противоположной полости попадает в бачок. После этого рабочая жидкость начинает давить на рейку рулевого механизма с помощью поршня, далее усилие переходит на рулевые тяги, и происходит поворот колес.

Гидравлический усилитель руля функционирует с наибольшей производительностью на малой скорости (повороты в ограниченном пространстве, парковка). В этот момент электромотор вращается быстрее, а насос гидроусилителя работает производительнее. При этом водителю не надо прикладывать особого усилия при повороте рулевого колеса. Чем выше скорость машины, тем медленнее работает электродвигатель.

Устройство и основные компоненты

Основные компоненты ЭГУР

ЭГУР Servotronic имеет в своем составе три основных компонента: электронную систему управления, насосный узел и гидравлический узел управления.

Насосный узел электрогидравлического усилителя состоит из бачка для рабочей жидкости, гидравлического насоса и электромотора для него. На этот компонент ставят электронный блок управления (ЭБУ). Отметим, что электрический насос бывает двух типов: шестеренчатый и лопастной. Простотой и надежностью отличается первый тип насоса.

Гидравлический узел управления включает в свой состав силовой цилиндр с поршнем и торсион (стержень, работающий на скручивание) с распределительной гильзой и золотником. Этот компонент интегрирован с рулевым механизмом. Гидравлический узел – это исполнительный механизм усилителя.

Электронная система управления Servotronic:

• Входные датчики – датчик скорости, датчик крутящего момента на рулевом колесе. Если автомобиль оборудован ESP, то используется датчик угла поворота руля. Система также анализирует данные о частоте вращения коленвала двигателя.
• Электронный блок управления. ЭБУ обрабатывает сигналы от сенсоров, а после их анализа посылает команду исполнительному устройству.
• Исполнительное устройство. В зависимости от вида электрогидравлического усилителя исполнительным устройством может быть электромотор насоса либо электромагнитный клапан в гидравлической системе. Если установлен электродвигатель, то производительность усилителя зависит от мощности мотора. Если же установлен электромагнитный клапан, то производительность системы зависит от размера проходного сечения.

Отличия от других видов усилителей

Как отмечалось ранее, в отличие от обычного гидроусилителя руля, ЭГУР Servotronic имеет в составе электромотор, приводящий в движение насос (либо другое исполнительное устройство – электромагнитный клапан), а также электронную систему управления. Данные конструктивные отличия позволяют электрогидравлическому усилителю регулировать усилие в зависимости от скорости машины. Этим обеспечивается комфортное и безопасное управление автомобилем на любой скорости.

Отдельно отметим легкость маневрирования на малых скоростях, что недоступно обычному ГУР. На больших скоростях уровень усиления уменьшается, что позволяет водителю управлять автомобилем более точно.