Σύστημα διεύθυνσης | Κρεμαγιέρα Μέρος 2ο

Γειά σου φίλε και φίλη της αυτοκίνησης!Πάμε να συνεχίσουμε στο 2ο μέρος της σειρά “Σύστημα διεύθυνσης | Κρεμαγιέρα” ώστε να μάθουμε ακόμη περισσότερα πράγματα. Σκοπός αυτής της σειράς εκτός της μάθησης κάτι νέου για τους/τις περισσότερους, είναι να υπάρχει ένα οργανωμένο αρχείο περί του θέματος. 

Δεν σε καθυστερώ άλλο, φύγαμε στο ψητό!

Κατηγορίες κρεμαγιέρας

Υδραυλική υποβοήθηση ή υδραυλική κρεμαγιέρα

Η συγκεκριμένη αποτελείται από:

1. τη μηχανική κρεμαγιέρα
2. τους υδραυλικούς κυλίνδρους
3. τις γλίστρες
4. το δοχείο του λαδιού και την αντλία
5. τις σωληνώσεις

Αρχή λειτουργίας

Η συγκεκριμένη κρεμαγιέρα λειτουργεί ώς ένα σημείο όπως η μηχανική. Από εκεί και πέρα περιστρέφεται η περιστροφική βαλβίδα και σε συνδυασμό με το υδραυλικό υγρό δημιουργείται βοηθητική δύναμη. Ουσιαστικά το υδραυλικό υγρό επιδρά είτε από αριστερά είτε από δεξιά του εμβόλου και δημιουργείται βοηθητική δύναμη. 

Ηλεκτροκτροϋδραυλική υποβοήθηση (ή Servotronic)

Τί είναι; Είναι ένα ηλεκτρικά ελεγχόμενο σύστημα, όπου οι υδραυλικές υποβοηθούμενες δυνάμεις επηρεάζονται από την ταχύτητα του οχήματος.   

Αποτελείται από:

1. την υδραυλική κρεμαγιέρα
2. την ECU (μονάδα διαχείρισης ή εγκέφαλο) και τον αισθητήρα ταχύτητας
3. τον ηλεκτροϋδραυλικό μετατροπέα
4. τις σωληνώσεις, την αντλία και το δοχείο του υγρού

Αρχή λειτουργίας

Η λειτουργία της είναι παρόμοια με της υδραυλικής κρεμαγιέρας. Η έξοδος του σήματος από τον αισθητήρα ταχύτητας υπολογίζεται από την ECU και το μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα στον ηλεκτροϋδραυλικό μετατροπέα ώστε να περιστραφεί ευκολότερα το τιμόνι. 

ECU και ηλεκτρικός αισθητήρας ταχύτητας

Η ECU δέχεται σήμα από τον αισθητήρα. Η ροπή του τιμονιού σε συνδυασμό και η πίεση του συστήματος διεύθυνσης ρυθμίζονται  ανάλογα με την ταχύτητα του οχήματος, ενεργοποιώντας τον ηλεκτροϋδραυλικό μετατροπέα. 

Ηλεκτροϋδραυλικός Μετατροπέας

Τί είναι αυτός ο ηλεκτροϋδραυλικός Μετατροπέας τελικά; Ανάλογα με την ταχύτητα του οχήματος μετατρέπει την περιστροφή του τιμονιού σε άμεση ή έμμεση. Δηλαδή σε υψηλές ταχύτητες η ροπή μειώνεται, ώστε το σύστημα διεύθυνσης να γίνει πιο άμεσο. Σε χαμηλές ταχύτητες η ροπή αυξάνεται, ώστε να έχουμε μεγαλύτερη γωνία διεύθυνσης με λιγότερη ασκούμενη δύναμη στο τιμόνι.

Συνοψίζοντας: Τρέχουμε και σκληραίνει το τιμόνι. Πάμε χαλαρά και περιστρέφεται πάρα πολύ εύκολα.

Ηλεκτρική υποβοήθηση

Στην ηλεκτρική υποβοήθηση το έμβολο αντίστασης του τιμονιού συνδέεται με τη ράβδο στρέψης, στην περιστροφική βαλβίδα. Στο στρίψιμο του τιμονιού το έμβολο αντίδρασης περιστρέφεται με τη ράβδο στρέψης. Το λάδι που ρέει μέσω ενός ανάματος στην πλευρά του εμβόλου όπου γίνεται η περιστροφή. Η πίεση του λαδιού ελέγχεται από την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, ανάλογα το μέγεθος υποβοήθησης που χρειαζόμαστε. Για να κινηθεί ο κανόνας της κρεμαγιέρας θα πρέπει να αποφορτιστεί η αντίθετη πλευρά στην οποία κινείται το έμβολο. Γι’αυτό το λόγο ρέει το λάδι ξανά πίσω στο δοχείο του. Σε κάθε πλευρά του εμβόλου ασκούνται διαφορετικές δυνάμεις.

Ηλεκτρική υποβοήθηση (ή Σερβοηλεκτρική)

Το “EPS” (Electrically Power Steering) δηλαδή η ηλεκτρική υποβοήθηση του τιμονιού, παράγεται από ηλεκτρικό μοτέρ ελεγχόμενο ηλεκτρονικά. Αυτό το μοτέρ ενεργοποιείται όποτε απαιτηθεί. Το ηλεκτρικό μοτέρ (σερβομονάδα) μπορεί να βρίσκεται:

1. στην κολώνα του τιμονιού (μικρά και μεσαίου μεγέθους οχήματα)
2. σε πινιόν στη σύνδεση του τιμονιού με την κρεμαγιέρα περίπου στο σημείου του σταυρού (μεσαίου μεγέθους οχήματα)
3. παράλληλα (πάνω) στην κρεμαγιέρα (εκτός δρόμου, ανωμάλου εδάφους οχήματα)

Αποτελείται από:

1. την κολώνα του τιμονιού
2. τον αισθητήρα ροπής
3. την ECU
4. το ηλεκτρικό μοτέρ με αισθητήρα ταχύτητας 
5. το μηχανικό σύστημα με οδοντωτό κανόνα και πινιόν

Αρχή λειτουργίας

Η ροπή που ασκείται στο τιμόνι από τον οδηγό, μετράται από τον αισθητήρα ροπής που βρίσκεται στη ράβδο στρέψης αλλά και από τον αισθητήρα ταχύτητας. Μέσω του συστήματος ABS/ESP η ταχύτητα του οχήματος μοιράζεται στο σύστημα ελέγχου διεύθυνσης. Τα σήματα τάσης του οχήματος και η τάση ανάφλεξης μεταδίδονται στη μονάδα ελέγχου (ECU) του τιμονιού. Αυτή υπολογίζει τη ροπή υποβοήθησης με τη χρήση αποθηκευμένων χαρτών που υπάρχουν από τον κατασκευαστή. 

Το ηλεκτρικό μοτέρ συνδέεται με πινιόν στον οδοντωτό κανόνα της κρεμαγιέρας, μέσω ενός ατέρμονα κοχλία. 

Σημείωση: Ο ατέρμονας κοχλίας είναι “βίδα” με ελικοειδές σπείρωμα. Χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα για μεταφορά νερού ώς χρήση αντλίας. Εφευρέθηκε από τον Αρχιμήδη. 

Τί προσφέρει ένα τέτοιο σύστημα;Το σύστημα αυτό προσφέρει τα παρακάτω:

• Είναι φιλικό προς το περιβάλλον, λόγω έλλειψης λαδιού (καθόλου διαρροές, καθόλου τριβές λόγω παραγωγής έργου με αποτέλεσμα να μη δημιουργούνται ρύποι)
• Ενεργή επιστροφή του τιμονιού
• Εξωτερικά συστήματα (ESP, έλεγχος προσαρμοσμένης ανάρτησης)
• Εξοικονόμηση χώρου, λόγω έλλειψης αντλίας, σωληνώσεων 
• Χαρακτηριστικά ασφάλειας, όπως για παράδειγμα διατήρηση λωρίδας και υποβοήθηση αλλαγής λωρίδας
• Υποβοήθηση στάθμευσης
• Αποφυγή απότομων σταματημάτων στα όρια διεύθυνσης (κοψίματα/τερμάτισμα τιμονιού). Η απόσβεση ενεργοποείται 5° πριν την παύση

Ερώτηση

Αφού διάβασες για τις κατηγορίες συστημάτων υποβοήθησης του τιμονιού, εσύ ποιά θα διάλεγες και γιατί;

Πηγές

Βιβλίο “Μηχανικά συστήματά οχημάτων”

Google