Сервотроник рулевой рейки что это

Что такое рулевая рейка

Если объяснить, что такое рулевая рейка просто и понятно для всех — это механизм управления колёсами. Он позволяет передавать усилия от руля и синхронно поворачивать в нужную сторону. Рейка есть на всех автомобилях, так как без неё задавать направление движения было бы невозможно. Для облегчения этого процесса предусмотрены несколько видов усилителей руля. Рассмотрим устройство рейки подробнее.

Что такое рулевая рейка в машине

Итак, что такое рулевая рейка в машине мы уже узнали. Её механизм состоит из следующих деталей: цилиндр, шестерня, зубчатая рейка, подшипники, тяги и наконечники, сальники и фиксаторы. Каждая из этих деталей выполняет свою функцию. При нарушении работы одной из них может потребоваться ремонт рулевой рейки в Люберцах, цены будут зависеть от серьёзности неисправности.

Для поворота руля необходимо прикладывать определённые усилия. Механическая рейка является самым простым вариантом управления колёсами. В этом случае машина не оборудована дополнительными девайсами, колёса поворачиваются только за счёт прикладываемых водителем усилий.

В некоторых автомобилях к рейке добавляется гидроусилитель руля. Это целая система, состоящая из бачка со специальной жидкостью, масляного насоса, соединительных шлангов, распределителя и гидроцилиндра. Он облегчает вращение руля за счёт движения жидкости и перераспределения давления в системе.

Ещё один вид рейки – с установленным на ней электроусилителем руля. Он представляет собой небольшой электромотор. В зависимости от модели авто, его класса и комплектации, есть 3 вида расположения: на валу, встроенный в колонку и размещённый на зубчатой рейке. Третий вариант считается наиболее безопасным, так как при выходе вала из строя возможность вращения колёс не пропадёт.

Что такое сервотроник в рулевой рейке

Часто встречается вопрос, что такое сервотроник в рулевой рейке и для чего он нужен. Это система, которая регулирует усиление на руле в зависимости от скорости автомобиля. Сервотроник устанавливается непосредственно на рулевую рейку. Появилось это устройство относительно недавно, его представила компания БМВ в 1985 году.

Устройство сервотроника можно разделить на две части: исполнительную и информирующую. С помощью входных датчиков, в блок управления передаются данные о повороте передних колёс, положении руля и текущая скорость. Исходя из этого, устройство задаёт в исполнительную часть алгоритм работы. В зависимости от этого будет меняться количество силы, необходимое для вращения руля.

Аналогом сервотроника является система рулевого управления AFS. Она представляет собой узел, работающий от планетарного редуктора рулевой рейки. Чаще всего, он встречается на авто с электроусилителем руля. Отличие между этими двумя системами в том, как они регулируют усилия. В случае с AFS участвует уже не редуктор, а электромагнитный клапан.

Поломка или выход из строя даже самой незначительной части рулевой рейки может привести к очень неприятным последствиям. Поэтому, вопрос, для чего нужна диагностика рулевого управления отпадает сам собой. Даже при малейшем подозрении о нарушении в работе рейки, стоит немедленно обратиться к специалистам.

Люфт рулевой рейки: что это такое

Поговорим об одной из самых распространённых неисправностей: люфт рулевой рейки, что такое это и как с этим бороться. Этим термином обозначают зазор между элементами, связанными с вращением. Его можно обнаружить по стукам, сильной вибрации и отклонению от траектории, заданной рулём. По нормам, в исправном авто люфт суммарно не должен превышать 10 градусов. Однако, даже меньшие показатели создают огромные неудобства при вождении.

Зачастую, люфт появляется при износе деталей или длительной эксплуатации машины. При наличии проблемы может потребоваться ремонт рулевой рейки БМВ, Мерседеса, да и любой другой марки авто. Причин появления люфта может быть несколько. Это увеличение зазора в шарнирах рулевых тяг, износ ролика и «червяка», износ втулок и оси маятникового рычага и ослабление крепления кронштейна.

Каждую из причин люфта специалисты диагностируют и исправляют разными способами. В некоторых случаях достаточно подтянуть соответствующие детали. В худшем случае, потребуется ремонт с заменой некоторых частей. Стоит помнить, что о вождение машины с люфтом рулевого управления не безопасно.

Для того, чтобы автомобиль прослужил вам верой и правдой долгие годы, своевременно обращайте внимание на состояние рулевой рейки. Бережная эксплуатация и аккуратный стиль вождения так же помогут избежать поломки. Регулярная проверка работы таких устройств, как сервотроник и различных усилителей руля помогут вовремя заметить неисправность. Это предотвратит внезапные крупные поломки и сэкономит ваш бюджет от лишних затрат.

Что такое Сервотроник? Устройство и принцип работы

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

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

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

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

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

Что оно нам дает?

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

Устройство и принцип работы Сервотроника

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

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

Все эти датчики собирают информацию и передают ее на блок управления, а тот ее обрабатывает и подает команды либо на перепускной электромагнитный клапан (если стоит ГУР), либо на двигатель электронасоса (электрогидроусилитель). Соответственно, на малых скоростях клапан пропускает больше жидкости гидравлической в силовой цилиндр и усиление рулевого управления увеличивается – усилие передается от тяги и колеса поворачиваются. Если же стоит ЭГУР, то двигатель насоса начинает вращаться быстрее, увеличивая приток жидкости в бачок.

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

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

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

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.

Servotronic на BMW: что это такое и как работает

В 1985 году концерн BMW представил систему Servotronic предназначенную для регулировки рулевого управления в зависимости от скорости. Данная система позволяет уменьшить усилия, необходимые для поворота рулевого колеса в зависимости от скорости движения или дорожных условий. Ввиду конструктивных особенностей Servotronic может быть установлен только на автомобили с гидравлическим или электрическим усилением руля. Наличие такой системы положительно сказывается на комфорте и точности управления транспортным средством.

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.

Плюсы и минусы Сервотроника

Servotronic – сравнительно новая и специфическая технология. У нее есть свои приверженцы и те, кто выражает антипатию. Определиться с собственным мнением поможет приведенный ниже список достоинств и недостатков.

Достоинства

1. Компоненты Сервотроника разнесены друг от друга и не занимают много места в кузове. Сложностей с компоновкой или установкой системы не возникает.
2. Повышение комфорта рулевого управления.
3. Системы безопасности сохраняют рулевое управление даже в случае поломки Servotronic.
4. Облегчение маневрирования на низких скоростях, к примеру, во время парковки.
5. Повышенная точность управления на высокой скорости.
6. Экономные режимы работы.

Недостатки

1. Продолжительное нахождение колес в крайнем положении может привести к выходу системы из строя в результате перегрева гидравлического масла.
2. Снижение информативности руля при движении на высокой скорости.

Читайте также: Что такое ГУР в автомобиле и для чего он нужен.