Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

Откуда появилась?

Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

На какие автомобили устанавливается?

Что такое сервотроник и его принцип работы

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. Что такое сервотроник и его принцип работыТаким 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.

Что такое сервотроник и его принцип работы

Неисправности

Что такое сервотроник и его принцип работы

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. Что такое сервотроник и его принцип работыТаким 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: https://autogear.ru/article/326/377/servotronik—chto-eto-za-ustroystvo-v-avtomobile/

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).

Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

Что такое сервотроник и его принцип работы

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: http://vodi.su/servotronik-servotronic/

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

Что такое сервотроник и его принцип работы Что такое сервотроник и его принцип работы Что такое сервотроник и его принцип работы

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.

Читайте также:  Как выбраться из тонущей машины

При повороте влево открывается другой перепускной клапан, а поршень поднимается, вновь корректируя передвижение золотника, давление стравливается в другой части силового цилиндра.

При парковке и движении черепашьим шагом (примерно до 20 км/ч) электромагнитный клапан, ограничивающий подачу жидкости в камеру обратного действия, закрыт — руль можно повернуть одним пальцем. С ростом скорости клапан постепенно открывается и усилие на штурвале возрастает.Устройство работает эффективно и надежно.

Но гидравлический насос забирает силы у двигателя, а значит, тот съедает лишнее топливо, вредит экологии. Особенно нежелателен такой «нахлебник» маломощным моторам. Конструкторы нашли иное решение: давление рабочей жидкости нагнетает электрический насос. Блок управления получает информацию от датчиков вращения руля и скорости автомобиля.

Производители скрупулезно подсчитали, что благодаря электрогидравлическим усилителям автомобиль экономит около 0,2 л/100 км. Немаловажно, что инженерам проще подбирать характеристики, настраивать устройство для конкретной модели.

Активное рулевое управление. Руль с коробкой передач.

Следующий шаг — так называемое активное управление (Active Steering). Главное преимущество — возможность изменять передаточное отношение между рулем и колесами. На пути от баранки к рулевому механизму с гидроусилителем встроена планетарная передача с электромотором.

Когда вы отъезжаете от тротуара, передаточное отношение минимально, а количество полных оборотов руля не более двух. С ростом скорости машины управление становится менее чувствительным, а стоит вырваться на загородную трассу — электромотор, подкручивая водило планетарного редуктора, увеличит передаточное отношение.

Активное рулевое управление, сотрудничая с другими системами, способно помочь и в сложных ситуациях. Например, машину занесло. Компьютер, опросив датчики угла поворота руля и скорости вращения колес, включит электромотор. Тот уменьшит передаточное отношение, чтобы водителю было легче удержать автомобиль на нужной траектории.

Активный руль полезен и при экстренном торможении с АBS: если остановиться вовремя не удается, шоферу проще уйти от столкновения.Первыми из серийных моделей подобное устройство примерили автомобили BMW пятой серии.

Вероятно, вскоре такие системы пропишутся на многих автомобилях, пока им на смену не придет так называемое управление по проводам.

Электромеханические усилители

 Успешные попытки вытеснить гидравлику из рулевого управления предприняли в конце прошлого века. Сегодня на некоторых автомобилях уже работают электромеханические усилители.Принцип действия электро- и гидроусилителя во многом схож. Поворачивая штурвал, водитель закручивает торсион — чувствительный элемент, посылающий сигнал компьютеру. Тот отдает команду электромотору, который подкручивает рулевой вал, снижая усилие на руле.Широкое распространение электро- и гидроусилителей сдерживает нынешний 12-вольтовый стандарт электрооборудования автомобиля. Поэтому пока они встречаются лишь на небольших автомобилях.

Управление по проводам

И все-таки будущее, видимо, не за хитрой механикой или гидравликой, усложненными электроникой. Гранды автомобилестроения вовсю работают над системами без механической связи между рулем и колесами — так называемым управлением по проводам (steering by wire).Вращение руля отслеживает специальный датчик.

Электронный блок, получая информацию о скорости, боковых и вертикальных ускорениях, посылает сигнал на актуаторы — электромоторы, поворачивающие колеса. Преимущества такой системы очевидны. В критической ситуации автомобиль сможет самостоятельно (причем быстрее человека!) повернуть колеса на нужный угол.

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.Самостоятельность автомобиля намного упростит жизнь водителю: например, компьютер ловко припаркуется.

А когда машины научат хорошо «видеть», они смогут даже объезжать препятствия.Такие системы выгодны и технологически: протянуть провода куда проще, чем вал с шарнирами. Рулевая трапеция получает отставку — разные углы поворота колес задают сами электромоторы. Кстати, и с точки зрения пассивной безопасности такая конструкция лучше.

Концептов без традиционного управления уже немало.

Видимо, серийные автомобили появятся в обозримом будущем. А потом, глядишь, привычный руль заменит многофункциональный джойстик — им водитель будет корректировать не только направление, но и скорость.

Источник: http://autotestdrive.ru/stati/remont-i-tehnicheskoe-obsluzhivanie/aktivnoe-rulevoe-upravlenie-chto-takoe-servotronik-317.html

Что представляет собой сервотроник

Управление движением автомобиля осуществляется с помощью рулевого колеса, ранее этой функцией все и ограничивалось, однако на сегодняшний день в список его возможностей также входит электроника, гидравлика и сервотроник.

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.

Что такое сервотроник и его принцип работы

Данное устройство призвано производить корректировку управления, особенно при поворотах. Его использование позволяет достичь более точных и плавных движений исходя из текущей скорости транспортного средства.

Устройство и принцип работы

Правильное обращение с рулем – залог безопасного передвижения и курсовой устойчивости авто, с появлением такого устройства, как гидроусилитель, удалось значительно упростить процесс вращения рулевого колеса. Вместе с этим, поворот руля на малой скорости требует гораздо больше усилий, чем на высокой, хотя должно быть в точности наоборот.

Это составное устройство, включающее в себя ряд отдельных компонентов, к которым относятся датчик усилителя руля, а также датчик спидометра, анализирующий текущую скорость передвижения. Помимо этого, блок управления сервотроником получает информацию о скорости вращения коленчатого вала и его положении непосредственно от ЭБУ.

Что такое сервотроник и его принцип работы

Полученные данные обрабатываются, после чего соответствующая команда подается на двигатель электронасоса в случае с электрогидроусилителем, или на перепускной электромагнитный клапан (ГУР). Это позволяет увеличить количество гидравлической жидкости, поступающей в силовой цилиндр на низкой скорости, и за счет этого происходит дополнительное усиление рулевого управления.

Обратная ситуация происходит на высоких скоростях, блок управления передает сигнал на клапан, приток жидкости снижается и для поворота руля потребуется приложить несколько большие усилия.

Что такое сервотроник и его принцип работы

На сегодняшний день сервотроник лишь корректирует работу гидравлической, электрогидравлической или электрической систем, в которых находятся элементы, обеспечивающие оптимальный коэффициент усиления рулевого колеса.

Перспективы на будущее

Уже ведутся разработки, которые позволят полностью отказаться от механических систем, заменив их электронными.

Подобные устройства смогут автоматически приостанавливать неконтролируемые движения, что будет крайне эффективно при заносах и позволит достичь еще более высокого уровня безопасности.

Помимо этого, в будущем возможно расширение функций данной системы, к примеру, при наличии достаточного количества датчиков, автомобиль сможет передвигаться самостоятельно, в том числе объезжать препятствия и выполнять парковку даже в условиях ограниченного свободного пространства.

Но и в настоящее время наличие сервотроника позволяет значительно упростить процесс управления автомобилем и сделать его безопаснее. Особенно полезно данное устройство будет для начинающих водителей, так как контроль усилия руля поможет практически исключить вероятность заносов и точнее корректировать направление движения.

Источник: https://moyidorogi.ru/chto-predstavlyaet-soboj-servotronik/

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.

Что такое сервотроник и его принцип работыРулевое 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

Что такое сервотроник и его принцип работыОсновные 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.
Читайте также:  Какой налог с продажи автомобиля предусмотрен и нужно ли его платить?

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.

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.

(3

Источник: https://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/servotronic.html

Мир автомобилей Volkswagen

Система Servotronic II работает также по принципу активного гидравлического противодействия. Выше втулки распределителя расположен реактивный поршень. Он соединен с золотником и, следовательно, с торсионом и опирается через шарики на связанный с втулкой распределителя центрирующий диск.

При отсутствии усилий на рулевом колесе и свободном состоянии торсиона шарики находятся в углублениях центрирующего диска.

Полезное: Если вас интересует строительство центральной кольцевой дороги — проект цкад, зайдите на автоблог blogomobile.net и прочтите статью, посвященную этой теме.

Полость над реактивным поршнем заполнена рабочей жидкостью под давлением. В зависимости от величины этого давления изменяется усилие, передаваемое поршнем на шарики и далее на втулку распределителя.

Что такое сервотроник и его принцип работы

Принцип действия системы Servotronic II

Чем выше давление рабочей жидкости, тем большие усилия создаются усилителем и тем большие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу. При этом система Servotronic дополнительно регулирует давление посредством электромагнитного клапана N119.

Управление этим клапаном производится блоком управления 2 бортовой сетью J520 по сигналам скорости автомобиля, поступающим с блока управления системой ESP J104. Чем больше проходное сечение клапана, тем
меньше перепад давления на нем и тем больше давление, действующее в полости над реактивным поршнем.

  • Таким образом при различных скоростях автомобиля действуют различные зависимости давления в усилителе от крутящего момента на рулевом колесе.
  • Помимо выполнения собственных функций принцип действия системы Servotronic II позволяет реализовать
    дополнительно два положительных качества:
  • – Установка шариков в углублениях центрирующего диска способствует его установке в среднее положение. Это прежде всего способствует стабилизации рулевого
    управления в среднем положении при больших скоростях
  • автомобиля.
  • – Так как давление рабочей жидкости и ее расход поддерживаются не ограничиваются, всегда имеются резервы для обеспечения функций усилителя при чрезвычайных обстоятельствах (например, привыполнении непредвидимых заранее резких маневров).

Источник: https://vwmir.ru/audi/princip-dejstviya-sistemy-servotronic-ii.html

Рулевая рейка сервотроник

25 лет назад ZF представила на рынке свой первый гидроусилитель руля ZF-Servotronic с системой адаптации к скорости движения.

  Коды неисправностей опель

Servotronic – это торговое название удобного и в то же время безопасного устройства рулевого управления: при маневрах на низкой скорости и парковке оно обеспечивает мягкий ход руля, при движении на высокой скорости – напротив, жесткую и точную реакцию.

  Обязаны ли вы дышать в алкотестер инспектора

В настоящее время гидроусилители изготавливаются на предприятии ZF Lenksysteme и поставляются на конвейеры 13 мировых автопроизводителей. За последние 25 лет было про­из­ведено более одиннадцати миллионов гидроусилителей руля Servotronic.

Что такое сервотроник и его принцип работы Современный гидропривод с реечным рулевым механизмом Servotronic)

Рулевое управление с гидравлическим усилением привода появились уже в 50-х годах прошлого века. Усилители руля считались удобными, прежде всего при маневрах тяжелых легковых автомобилей класса люкс.

Однако при высоких скоростях проявлялся недостаток в плане безопасности: рулевое управление становилось «мягким» и не инфор­мативным и даже легкий поворот руля мог привести к заносу автомобиля.

Оптимальным решением стали усилители руля с системой адаптации к скорости движения ZF-Servotronic, серийное производство которых началось в 1986 году. На низких скоростях он облегчает работу водителя, обеспечивая максимальное гидравлическое усиление рулевого привода.

Рулевым колесом можно управлять буквально «одним пальцем», так же как и обычным гидроусилителем. Однако, на большой скорости степень усиления снижается, руль становится жестким в управлении, и водитель мгновенно чувствует его ответную реакцию.

  • Техническим решением стал специальный гидравлический управляющий механизм, оснащенный дополнительными компонентами – электрогидравлическим преобразователем, поршнем обратного хода, обратным и отсечным клапанами.
  • Управляющий механизм получает от бортового компьютера через Servotronic информацию о скорости движения автомобиля, что позволяет корректировать производительность усилителя руля в сторону увеличения или уменьшения.
  • Конструкторы ZF многократно модернизировали систему Servotronic: гидроусилитель первого поколения имел клапан с роторным поршнем, который в 1989 был заменен на клапан с роторной заслонкой.
  • Дальнейшая оптимизация гидроусилителя руля нашла воплощение в модели «Servotronic 2», серийное производство которой началось в 1998 году.
  • Принцип пропорционального регулирования усилия руля в зависимости от скорости, компания ZF Lenksysteme перенесла на электрический усилитель рулевого управления ZF-Servolectric, выпускаемый с 2001 года.
  • Здесь усилие передается уже не гидравлически, а с помощью электродвигателя, который потребляет энергию только тогда, действительно необходимо приложить рулевое усилие.

Источник: https://avto-opel.com/servotronic/html

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.

Читайте также:  Какой антифриз лучше выбрать для автомобиля

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.

Источник: https://CarExtra.ru/obzory/servotronik-chto-eto-takoe.html

Система Servotronic и ее аналоги

Истори и назначение системы 

В 1985 году на выставке Amsterdam Motor Show на стенде баварского концерна BMW красовалась модель M5.

Помимо дизайнерских находок и мощного двигателя, немцы продемонстрировали очередную техническую «фишку».

Рулевое колесо в этом М5 можно было повернуть одним пальцем при парковке, но и на высокой скорости точность управления никуда не исчезала. Таким образом, широкой публике был представлен Servotronic.

Назначение сервотроника — регулировать усиление вращения рулевого колеса в зависимости от скорости движения, тем самым обеспечивая комфортное управление автомобилем в любой ситуации.

Servotronic — сравнительно недавнее изобретение. Поскольку работает эта система с приводами рулевого управления, установить такую опцию возможно только при наличии гидро- или электроусилителя руля.

Система Servotronic имеет аналоги, которые выполняют схожие функции, но реализовываются за счет других механизмов. Под именем Servotronic система устанавливается на автомобили BMW, Audi, Volkswagen, Volvo и Porsche. Торговая марка принадлежит американской фирме AM General corp.

Устройство и принцип работы сервотроника

Условно, можно поделить систему на две части: информирующая и исполнительная. Связующим звеном выступает блок управления Servotronic.

Для получения информации система использует входные датчики. Среди них можно выделить датчик усилителя руля, а для автомобилей оснащенных ESP – датчик угла поворота рулевого колеса.

С помощью этих устройств определяется положение руля относительно угла поворота колес автомобиля. Кроме вышеперечисленных датчиков используется датчик Холла, который информирует о положении коленчатого вала.

Датчик спидометра передает сигнал о скорости передвижения автомобиля.

Информация, полученная со всех датчиков, передается в виде сигнала блоку управления, который обрабатывает данные и задает алгоритм работы исполнительному механизму.

Исполнительная система состоит из камеры обратного действия, внутри которой располагается поршень. Ход поршня связан с золотником гидроусилителя рулевого управления. В конструкцию камеры входит электромагнитный клапан. Именно этот клапан контролируется блоком управления Servotronic.

Для того чтобы развернуть колеса из одного крайнего положения в противоположное, достаточно повернуть руль на 360 градусов

При повороте руля золотник пропускает жидкость к цилиндру ГУР, который воздействует на механизм поворота колеса.

В это же время блок управления, исходя из данных полученных от датчиков, открывает электромагнитный клапан, и жидкость заполняет камеру обратного действия.

В результате, давление в цилиндре гидроусилителя падает, поршень камеры обратного действия блокирует золотник, и усилие на руль возрастает.

Усилие контролируется клапаном в зависимости от скорости. Чем выше скорость – тем сильнее открыт клапан и наоборот. При парковке клапан камеры обратного действия закрыт полностью, и руль поворачивается максимально легко.

Аналоги системы Servotronic

Кроме Сервотроник, есть и другие системы, которые позволяют обеспечить комфортное управление в различных ситуациях. Например, активное рулевое управление (AFS — ActiveFront Steering). Система позволяет ускорить реакцию автомобиля на поворот рулевого колеса. Для того чтобы развернуть колеса с одного крайнего положения в противоположное, достаточно повернуть руль на 360 градусов.

Уже сегодня существуют концепт-кары, в которых отсутствует механическая связь между рулем автомобиля и его колесами

Система активного управления работает за счет планетарного редуктора, оснащенного электромотором. Редуктор встраивается в рулевой вал и по команде блока управления меняет передаточное число между поворотом руля и колес автомобиля.

AFS получает данные с датчиков, установленных на автомобиле: с датчика угла поворота рулевого колеса; датчика суммарного угла поворота и спидометра.

На высоких скоростях передаточное число увеличивается. Дело в том, что при быстром вращении сила трения уменьшается и колеса поворачиваются легче. На низкой скорости, например при парковке, крутить руль намного сложнее из-за возросшей силы трения. Система анализирует данные датчиков и выбирает нужное передаточное число для каждой ситуации.

Уже сейчас существуют концепт-кары, в которых отсутствует механическое рулевое управление. Точнее сказать, отсутствует механическая связь между рулем автомобиля и его колесами. Для осуществления поворота используются электроприводы, которые работают под управлением компьютерной системы.

В салоне автомобиля устанавливается привычное рулевое колесо, но его положение отслеживается датчиком. Также, множество датчиков фиксируют угол поворота колес, скорость движения, положение коленчатого вала. Информация передается в блок управления и колеса поворачиваются с помощью электроприводов.

Система обладает огромными преимуществами, поскольку в критических ситуациях может реагировать быстрее водителя.

Например, при заносе автомобиля, система сможет вовремя оценить ситуацию благодаря датчикам и самостоятельно повернуть колеса на необходимый угол, при этом осуществляя торможение.

Однако, в ближайшее время серийное производство таких систем невозможно, поскольку законодательство запрещает производство автомобилей, в которых теряется управление при отказе электронных систем — механическое управление должно присутствовать в обязательном порядке.

Источник: https://blamper.ru/auto/wiki/hodovaya-chast/sistema-servotronic-i-ee-analogi-3958/

Гидроусилитель рулевого управления: Servotronic — что это такое?

Гидроусилитель рулевого управления – конструктивный элемент, где усиление момента рулевого колеса увеличивается за счет силы гидравлики и одновременно, самый распространённый вид усилителя руля.

Гидроусилитель приводится в действие от гидронасоса, который в свою очередь, от коленчатого вала.

Такой усилитель проявляет закономерность, которая заключается в том, что производительность гидроусилителя является прямопропорциональна частоте вращения колен.

вала, однако такая конструкция не удовлетворяет реальные потребности автомобиля и водителя в целом, так, как при максимальных оборотах колен. вала необходимо минимальное усиление, а также наоборот.

Самым распространенным на данный момент является электрогидроусилитель рулевого механизма.

Преимущества такого устройства заключается в компактности, возможности увеличения усилия при выключенном ДВС, а также экономичность — устройство усилителя позволяет включаться только в нужный момент.

Конструкцией электрогидроусилителя предусмотрено изменение усилия за счет электронного регулирования, а это обеспечивает повышенную комфортность, а также маневренность при малых скоростях.

Электрогидроусилитель устроен следующим образом

Насосный агрегат включающий в себя: гидравлический насос, бачок рабочей жидкости, а также электродвигатель насоса. От насосного агрегата в ЭБУ подаются сигналы.

Гидравлический насос может быть как шестеренного, так и лопастного типа, однако, распространение получили более насосы шестерённого типа.

Исполнительным механизмом ГУЭР (гидроэлектроусилитель руля) является гидравлич. узел управления.

Заметим, что данная система дает возможность функционировать усилителю руля и если она выйдет из строя, то весь усилитель будет в нерабочем состоянии.

Регулирования усилия в зависимости от угловой скорости поворота руля, обеспечивается за счет электронной системы управления. Этот усилитель рулевого управления получил название адаптивного усилителя.

В современном мире получила движение система электрогидроусиления руля, носящая название Servotronic.

Исполнительными датчиками такой системы является датчик поворота рулевого колеса, причем такой резистивный элемент устанавливается только на автомобилях оборудованных системой ESP, датчик спидометра, а также датчик скорости вращения колен. вала.

ЭБУ принимает, а затем обрабатывает сигналы, которые подаются от датчиков. Следующим шагом является подача сигнала об изменении алгоритма работы исполняющему механизму.

В системе Servotronic, где устанавливается электродвигатель насоса, изменение усиления гидроусилителя происходит путем повышения или понижения скорости вращения электродвигателя.

Принцип работы ГУР

Когда автомобиль совершает прямолинейное движение циркуляция рабочей жидкости обеспечивается по кругу.

Закрутка торсиона происходит, когда поворачивается рулевое колеса, что, в свою очередь, проворачивает золотник вокруг распределительной гильзы.

При этом открываются каналы, по которым жидкость движется в одну полость рабочего цилиндра, а из другой происходит процесс слива в бак.

Поршень дает возможность перемешаться рейке рулевого управления, а затем усилия передаются на рулевые тяги, которые поворачивают ступицу и соответственно колеса.

Когда происходит процесс поворота рулевого управления на малой скорости, усилитель руля работает с максимальной производительностью.

Согласно сигналам исполнительных датчиков ЭБУ дает команду об увеличении частоты вращения электродвигателя насоса, а это дает возможность увеличить производительность насоса.

Далее происходит процесс уменьшения прилагаемого усилия на рулевом колесе для достижения необходимой маневренности.

Как только увеличивается скорость движения транспортного средства, происходит процесс уменьшения вращения насоса.

Источник: http://autosteam.ru/helpful-info/646-servotronic

Ссылка на основную публикацию