Сервотроник рулевой рейки
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Сервотроник рулевой рейки

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.

Топливная система common rail: что это и как работает,виды

Фазы газораспределения: что это такое и как они работают,фото

Опора двигателя: что это и как работает,виды,фото

Дифференциал Torsen: устройство,виды и принцип работы

Зачем нужен сервотроник и какие функции он выполняет?

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.

Сервотроник

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.

Читать еще:  Как ездить на

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.

Указание! Автомобили без активного рулевого управления!

Это описание функционирования описывает функцию сервотроник у E70 с 04/2010 без активного рулевого управления.

Краткое описание узла

  • ЭБУ сервотроника (SVT)
  • Система динамического контроля устойчивости (DSC)
  • коммутационный центр в рулевой колонке (SZL);
  • Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)
  • ЭБУ JBE
  • Система доступа в автомобиль (CAS)
  • Клапан сервотроника

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.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) принимает соответствующую систему управления двигателем со всеми деталями. Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) передает статус включенного двигателя. Этот статус относится к условиям активизации сервотроника.

На следующем рисунке представлена цифровая электронная система управления двигателем (DME).

Обозначение Пояснение Обозначение Пояснение
1 Цифровая электронная система управления двигателем (DME) 2 – разъемы

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) соединен через двигатель и жгут проводов.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) соединена по шине CAN двигателя и трансмиссии с остальной системой шин связи. Функцию межсетевого преобразователя выполняет блок Junction Box.

Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE) выдает статус двигателя. Статус двигателя является одним из требуемых сигналов для активации блока управления сервотроника (SVT).

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

Обзор системы

Обозначение Пояснение Обозначение Пояснение
1 Клапан сервотроника 2 Цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)
3 Система динамического контроля устойчивости (DSC) 4 Блок Junction Box (JBE)
5 Передний распределитель тока 6 ЭБУ сервотроника (SVT)
7 коммутационный центр в рулевой колонке (SZL); 8 Система доступа в автомобиль (CAS)

Системные функции

Сервотроник определяет большую часть момента на рулевом колесе, который должен создать водитель. Функция сервотроник определяется в значительной степени через скорость движения и угол поворота колеса:

  • Низкий диапазон скоростей (город, парковка) = низкий момент на рулевом колесе
  • Высокий диапазон скоростей (загородная дорога, автомагистраль) = высокий момент на рулевом колесе

Клапан сервотроника активизируетсятолько при включенном контакте 15 и включенном двигателе. Контур регулировки сервотроника регулирует ток подключенного клапана сервотроника. Более высокий ток означает большую степень усиления рулевого привода при одинаковом моменте на рулевом колесе. Заданный ток определяется на основании поля характеристик, с параметрами “скорость движения ” и “угол поворота колеса”. Поле характеристик сохранено в кодировочных данных и располагает 10 опорными точками для скорости движения и 6 опорными точками для угла поворота колеса. Промежуточные значения заданного тока определяются с помощью линейной интерполяции соседних опорных точек. Значение из графической характеристики ограничивается функцией в пределах от 0 до 860 миллиампер.

Сервотроник определяет каждые 100 миллисекунд желаемое усиление рулевого привода в зависимости от следующих факторов:

  • Текущая скорость движения
  • Актуальное значение угла поворота колеса

Соответствующее значение в поле характеристик активизируетсяв зависимости от конкретной ситуации. Если актуальное значение скорости движения или угла поворота колесе находится вне определенного диапазона, используются максимальные или минимальные заданные значения.

Далее возможен, в зависимости от варианта шасси, переход к одному из 2 полей характеристик. Сервотроник оценивает сообщение по шине CAN, чтобы перейти к обычному полю характеристик или к спортивному полю характеристик. Сигнал сравнивается с закодированным значением спортивного режима. В случае одинаковых значений выполняется переход к спортивному полю характеристик. При отсутствии сообщения или недействительном значении будет активно поле, выбранное последним. После сброса сервотроник использует состояние “комфорт” и, таким образом, обычное поле характеристик. Однако состояние не сохраняется в ЭБУ сервотроника.

На следующем рисунке в качестве примера представлено поле характеристик на основе скорости движения с углом поворота колеса 0 градусов у E70 с Dynamic Drive и электронной системой регулировки жесткости амортизаторов.

Обозначение Пояснение Обозначение Пояснение
1 Активизация 2 Графическая характеристика “Комфорт”
3 Графическая характеристика “Спорт” 4 скорость движения

Описываются следующие системные функции сервотроника:

  • Усиление рулевого привода при низких скоростях движения
  • Усиление рулевого привода при высоких скоростях движения
  • Усиление рулевого привода при обесточенном клапане сервотроника

Усиление рулевого привода при низких скоростях движения

При низких скоростях движения момент на рулевом колесе усиливается в значительной степени. Усиление рулевого привода соответствует графической характеристике при подаче напряжения в 860 миллиампер. Небольшой момент на рулевом колесе создает высокий перепад давлений между рабочими цилиндрами.

Усиление рулевого привода при высоких скоростях движения

При высоких скоростях движения момент на рулевом колесе почти не усиливается. Усиление рулевого привода соответствует графической характеристике при подаче напряжения в 0 миллиампер. Высокий момент на рулевом колесе создает незначительный перепад давлений между рабочими цилиндрами.

Усиление рулевого привода при неисправностях

В обесточенном состоянии клапана сервотроника усиление рулевого привода соответствует графической характеристике при подаче напряжения в 0 миллиампер. Высокий момент на рулевом колесе создает незначительный перепад давлений между рабочими цилиндрами.

Читать еще:  Кайрон дизель тупо набирает обороты

При коротком замыкании на плюс на клапан сервотроника поступает полное напряжение бортовой сети. Клапан сервотроника полностью активизируется. Коэффициент усиления рулевого управления с гидроусилителем – максимальный.

Указания для службы сервиса

Указание! Следовать указаниям руководства по ремонту!

Указания по обслуживанию не заменяют актуальной информации касательно ТО по регламенту, а также руководства по ремонту. При ремонте компонентов сервотроника обязательно соблюдать руководство по ремонту.

Отказ узла

Блок управления сервотроника (SVT) посредством самодиагностики контролирует следующие области:

  • Напряжение
  • Активизация клапана сервотроника
  • Связь
  • Сообщение системы автоматической диагностики
  • Накопитель сбоев
  • Регенерация неисправностей
  • Кодирование

При отказе клапана сервотроника может наблюдаться следующее:

  • Запись неисправности в ЭБУ сервотроника (SVT)

Оставляем за собой право на опечатки, смысловые ошибки и технические изменения.

Сервотроник рулевой рейки

Замена рулевой рейки Koyo на ZF сервотроник Audi A6 C5 Отчет

Переход с обычной голимой французской рулевой рейки Koyo на ZF с “сервотроником”. Тем более что Koyo начала подавать конкретные признаки износа.
Авто A6 C5 2.4 BDV АКПП Quattro 2002г. Рейка куплена б/у в отличном состоянии от Allroad-а.
Как у нас водится, собрались веселой компанией, захватили инструмента, два обогревателя и погнали в гараж.
Были: Vraginas (владелец пепелацца), Slavchik, Георгий и я ВанВаныч. Фоткал в основном я, посреди процесса, эти жуки торопили, но отчет небольшой получился, вместе с жестким засорением динамика телефона
Свистопляска понеслась :
Славян нас не дожидаясь сразу нырнул с головой :

В салоне достаем ключ из замка, блокируем руль “прямо”, снимаем кожух под рулем головкой на 8мм (2 болта под накладкой над рулем, которую снимаем дернув на себя, 2 болта снизу кожуха и один слева под крышкой предохранителей).

Откручиваем рулевой карданчик от рейки, поворачиваем по часовой и вынимаем эксцентриковый болт, вытаскиваем пыльник:

Отвинчиваем верхние болты (нужна многогранная головка на 10).
Один болт напротив вакуумника:

Второй под аккумулятором:

Далее нужно снять тепловой экран между выхлопной и рейкой (держится на мелких болтах, откручивать неудобно).
Экран после откручивания нужно просто приподнять выше, чтобы не мешал отвинчивать трубки и нижний болт рейки:

Берем в руки вот такооооое оборудование и откручиваем снизу нижний болт рейки(находится по диагонали от верхнего за рулевым валом), второй должен сверху наощупь направлять головку, на рестайловых А6 с АКПП болт снизу не видно(разве что через окошко из салона) Нахождение нижнего болта понятно на фото рейки ниже в отчете.

Еще один пыльник нужно снять с левой стороны за колесом, открывается такой вид на рейку, она уже отошла:

Откручиваем две трубки подачи и обратки трещеткой с удлинителем и карданом (болты те что с простыми гранями, не попутайте, там есть еще трубки с болтами под шестигранник на самой рейке, их конечно не трогайте ).
Сразу аккуратно одеваем пакеты, чтобы не попала грязь:

Достаем пациента Koyo аккуратно влево, кладем рядом с ZF, сравниваем для интереса (ZF на фото снизу):

Вот он, клапан сервотроника на рейке ZF:

А вот тепловой экран, который здорово мешает при снятии, тут можно понять где находятся болты его крепления:

Затыкаем отверстия обоих реек:

Переставляем что нужно, регулируем примерно наконечники, чистим, смазываем, как обычно под беспрерывный стёб

На ZF оказалось что слева вылетел из посадочного пластиковый демпфер-ограничитель внутри(он смягчает удар при вывороте до упора), мы его плотно посадили обратно:

А вот кстати обратный клапан в болту соединения трубки подачи:

И начинаем заводить на место, максимально аккуратно подсоединяем трубки:

Наживляем сверху рейку, далее так же неудобно наживляем болт снизу и все 3 протягиваем:

В салоне одеваем пыльник(в нем делаем маленькое отверстие в узкой части для провода, который можно было пропустить через заглушки, но нам удобнее показалось сделать так, в нашем случае разъем всё равно надо будет менять), выставляем рейку в середину и одеваем карданчик (рулевой вал легко выдвигается вверх и болтается, тем самым облегчает снятие/установку):

Болт имеет эксцентриковую часть, нужно вставить болт, наживить и подвести гайку, повернуть болт звездой против часовой стрелки до упора и потом просто затянуть гайку. На валу рейки под болт разумеется есть спец выемка.

Далее собираем всё остальное, прокачиваем гидросистему с новым маслицем (сначала подливаем, крутим рулем от упора до упора раз 15, выгоняя воздух, разумеется с вывешенными колесами. Далее так же с заведенным мотором):

Ранее старое масло мы слили практически полностью, как то так Славик не щадя живота и легких выгонял черную жижу при снятой рейке :

Прокачали, далее проверяем работу сервотроника (красный на +12 к клемме, где идет “+” при вкл зажигания, желтый на кузов). Штатного реле серво на этой кваке не оказалось, ниже представляем схему подключения сервотроника.
Результат проверки таков, что без клапана руль вертится не легко, с вкл клапаном одним пальцем, причем даже приобретает инерцию)))))

Вот такую вот релюху мы поставилили, чтобы сервотроник работал как надо (она управляет клапаном, который облегчает руль при уменьшении скорости автомобиля):

А это схема подключения сервотроника (схему выцарапывал из оригинального мануала и редактировал на свой лад, кому надо оригинал, пишите):

Приводим в порядок проводку, все ставим на место:

Пациент полностью готов, а мы довольные собой вырубили ESP и не пуская хозяина за руль погнали дрифтовать с легчайшим рулём, да под громкое музло

Наконец допустили к рулю довольного владельца

Система ZF-Servotronic 2

(Примечание: данная статья является общепознавательной и не привязана к какой либо марке автомобиля)

Конструктивные особенности и принцип действия

В основе системы Servotronic 2 – проверенное временем рулевое управление с реечным механизмом и гидравлическим усилителем, или, при необходимости, расположенный ниже компактный сервопривод. При этом используется модифицированный управляющий клапан рулевого управление с реечным механизмом и гидравлическим усилителем. За счет применения современной электроники, электрогидравлического преобразователя и изменений в конструкции управляющего клапана Servotronic 2, в отличие от обычных типов сервоприводов, может работать в зависимости от скорости движения автомобиля.

Для применения Servotronic 2 необходим либо электронный тахометр, либо соответствующий блок управления ABS. Сигналы о текущих параметрах скорости от этих измерительных приборов поступают на электронный блок управления, который может представлять собой либо отдельный узел, либо может быть встроен в систему электронного управления автомобиля. Микропроцессор блока управления Servotronic обрабатывает сигналы о скорости движения и преобразует их в управляемые электрические импульсы для работы электрогидравлического преобразователя. Он устанавливается непосредственно на корпусе клапана и определяет степень гидравлического сопротивления управляющего клапана и, таким образом, момент привода рулевого колеса.

За счет применения для вращения руля системы с изменением усилия при вращении рулевого колеса, зависящего от скорости движения автомобиля, при стоящем автомобиле, а также при движении на малой скорости (парковка) требуется минимальное усилие. Поскольку гидравлическое противодействие изменяется в зависимости от скорости движения, усилие на рулевом колесе увеличивается с ростом скорости (см. рис.1). Поэтому на высокой скорости сохраняется особенно хороший контакт с дорожным покрытием, а отклик колес на вращение рулевого колеса становится четким и понятным для водителя.

Еще одно преимущество системы Servotronic 2 заключается в том, что давление и поток гидравлической жидко- сти остаются постоянными в любой момент времени, поэтому в особых ситуациях, например, при корректировке направления движения, система работает безотказно.

Указанные свойства обеспечивают крайне высокую степень точности управления и безопасности вождения автомобиля при сохранении оптимального комфорта управления.

УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

Пример рулевого управления – схематическое изображение ZF-Servotronic® 2: 1) электронный тахометр в автомобиле; 2) электронный блок управления (микропроцессор); 3) электрогидрав-лический преобразователь; 4) рулевое управление с реечным механизмом и гидравлическим усилителем; 5) насос ГУР; 6) резервуар гидравлической жидкости с тонким фильтром; 7) шланг; 8) рулевая колонка с ручной регулировкой.

В основе конструкции – система рулевого управление с реечным механизмом и гидравлическим усилителем, описание которой приведено выше.

1) электронный тахометр; 2) электронный блок управления; 3) электрогидравлический преобразователь; 4) радиальная канавка подающей линии; 5) радиальная канавка; 6) радиальная канавка; 7) камера обратной магистрали; 8) камера обратного действия; 9) поршень обратного действия; 10) подпорная пружина; 11) отсечной клапан; 12) диафрагма; 13) шарик; 14) центрирующий фиксатор; 15) торсионный стержень; 16) упругая муфта; 17) золотниковая втулка; 18) поршень; 19) корпус; 20) шестерня; 21) зубчатая рейка; 22) поперечная рулевая тяга; 23) управляющая канавка подающей магистрали; 24) управляющая кромка подающей магистрали; 25) осевая канавка; 26) регулирующая канавка обратной линии; 27) управляющая канавка обратной магистрали; 28) редукционный клапан; 29) насос ГУР; 30) резервуар гидравлической жидкости ZL рабочий цилиндр – слева, ZR рабочий цилиндр – справа.

Для распределения необходимой для гидравлического усиления жидкости применяется специальный управляющий клапан, модифицированный для Servotronic 2. Важные элементы указанного клапана: упругая муфта (16), у которой не менее 6 дросселирующих канавок на корпусе, и золотниковая втулка (17), которая соединена с шестерней (20). В желонке золотниковой втулки имеются осевые канавки. Центрирование (нейтральное положение) упругой муфты осуществляется за сет торсионного стержня (15), который связывает золотник, шестерню и золотниковую втулку.

Для усиления центрирующего эффекта используются заключенные в призму шарики (13) между соединенным с золотниковой втулкой центрирующим фиксатором (14) и перемещаемым под действием пружины (10) поршнем обратного действия (9) (по аналогии с торсионным стержнем с фиксацией по центру). Вы в значительной степени определяете усилие гидравлического противодействия. Соосно перемещаемый поршень обратного действия направлен внутрь и поддерживается двумя осевыми шариковыми направляющими в сочетании с упругой муфтой, которые служат для предотвращения осевого смещения поршня.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

На низкой скорости, например, при выполнении парковочного маневра, лишь некоторые сигналы от электронного тахометра (1) или от блока управления ABS поступают на микропроцессор, интегрированный в блок управления (2). После обработки сигналов определяется объемный поток в электрогидравлическом преобразователе (3). За счет возникающего в определенной ситуации максимального объемного потока закрывается клапан распределителя и прекращается поступление гидравлической жидкости из радиальной канавки (4) в камеру обратного действия (8). Наличие диафрагмы (12) гарантирует, что в камере обратного действия поддерживается также уровень давления обратной гидравлической линии. Поэтому клапан Servotronic® 2 в данной ситуации действует так же, как и обычный золотниковый

клапан. Благодаря отсутствию противодействия, управление становится легким, и для вращения рулевого колеса не требуется прикладывать больших усилий.

Функционирование при низкой скорости движения

Функционирование при низкой скорости движения: 1) электронный тахометр; 2) электронный блок управления; 3) электрогидравлический преобразователь; 4) радиальная канавка подающей линии; 5) радиальная канавка; 6) радиальная канавка; 7) камера обратной магистрали; 8) камера обратного действия; 9) поршень обратного действия; 10) подпорная пружина; 11) отсечной клапан; 12) диафрагма; 13) шарик; 14) центрирующий фиксатор; 15) торсионный стержень; 16) упругая муфта; 17) золотниковая втулка; 18) поршень; 19) корпус; 20) шестерня; 21) зубчатая рейка; 22) поперечная рулевая тяга; 23) управляющая канавка подающей магистрали; 24) управляющая кромка подающей магистрали; 25) осевая канавка; 26) регулирующая канавка обратной линии; 27) управляющая канавка обратной магистрали; 28) редукционный клапан; 29) насос ГУР; 30) резервуар гидравлической жидкости ZL рабочий цилиндр – слева, ZR рабочий цилиндр – справа.

С возрастанием скорости движения увеличивается число поступающих сигналов, после их обработки микропроцессором электрогидравлический преобразователь уменьшает поступление потока гидравлической жидкости. За счет этого открытие клапана преобразователя согласуется с моментальной скоростью движения, в подающей линии гидравлической жидкости ограничивается поток от радиальной канавки (4) в камеру обратного действия (8). Диафрагма (12) препятствует отеканию большого количества гидравлической жидкости в камеру обратного действия (7), поэтому в ней устанавливается повышенное давление. За счет этого возникает повышенное давление гидравлической жидкости на поршень обратного действия (9), а прижимное усилие шариков в призматических направляющих возрастает (13). Если автомобиль движется прямолинейно, то это способствует правильной центровке клапана. При работе клапана управления рост нагрузки на шарики дополнительно препятствует вращению упругой муфты. Поэтому в условиях указанного гидравлического противодействия требуется зависимый, увеличенный момент привода рулевого колеса, чтобы определенное гидравлическое усиление установилось в правой (ZR) или левой камере цилиндра (ZL).

При движении автомобиля на высокой скорости, например, на скоростной магистрали, когда поток жидкости мал для работы преобразователя или вообще отсутствует, управляющий клапан в нем открыт полностью. За счет этого максимальное давление устанавливается в системе противодействия, жидкость поступает через радиальную канавку приточной линии (4).

Функционирование при высокой скорости движения: 1) электронный тахометр; 2) электронный блок управления; 3) электрогидравлический преобразователь; 4) радиальная канавка подающей линии; 5) радиальная канавка; 6) радиальная канавка; 7) камера обратной магистрали; 8) камера обратного действия; 9) поршень обратного действия; 10) подпорная пружина; 11) отсечной клапан; 12) диафрагма; 13) шарик; 14) центрирующий фиксатор; 15) торсионный стержень; 16) упругая муфта; 17) золотниковая втулка; 18) поршень; 19) корпус; 20) шестерня; 21) зубчатая рейка; 22) поперечная рулевая тяга; 23) управляющая канавка подающей магистрали; 24) управляющая кромка подающей магистрали; 25) осевая канавка; 26) регулирующая канавка обратной линии; 27) управляющая канавка обратной магистрали; 28) редукционный клапан; 29) насос ГУР; 30) резервуар гидравлической жидкости ZL рабочий цилиндр – слева, ZR рабочий цилиндр – справа.

При вращении рулевого колеса вправо повышается рабочее давление в системе, а также давление противодействия, в работу вступает поршень противодействия, к которому поступает поток жидкости из камеры обратного действия (8).

Как только давление противодействия вращению рулевого колеса достигает верхней границы, в целях исключения дальнейшего повышения давления гидравлической жидкости открывается отсечной клапан (11) и жидкость поступает в камеру обратной линии (7). При этом момент

привода рулевого колеса не увеличивается и сохраняется оптимальный контакт колес с дорожным полотном.

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.

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

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.

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).
  • 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector