Většina silničních a terénních mobilních vozidel používá mechanický systém posílený hydraulickou silou pro mechaniku řízení. Mechanický systém se obvykle skládá z ozubeného kola nebo šnekového převodu, který je fyzicky spojen s volantem. Při otáčení volantem se otáčí i tento mechanický systém. Tyto mechanické systémy zase pohánějí rameno pitmana, které fyzicky otáčí kola vozidla.
Většina vozidel také využívá posilovač řízení, který snižuje množství síly potřebné k otáčení volantem. Toho bylo tradičně dosahováno pomocí hydraulického výkonu, který je generován hydraulickým pohonem, který pomáhá při otáčení převodky řízení. Hydraulické čerpadlo se může otáčet motorem nebo může být poháněno elektromotorem (označovaném jako elektrohydraulický posilovač řízení). Kromě toho je k dispozici elektrický posilovač řízení, který odstraňuje hydraulické komponenty, protože používá elektrický motor k pohonu tradičního táhla řízení (paže pitmana).
I u elektrického posilovače řízení jsou největší výzvou omezení mechanických součástí. Nahrazením konvenčních součástí řízení technologií Steer-By-Wire získáte všechny následující:
- Výrazně snižte počet pohyblivých dílů ve vozidle
- Snižte hmotnost a zvyšte spotřebu paliva
- Zvyšte provozní přesnost a efektivitu
- Odstraňte údržbu hydraulických systémů a další mechanické úpravy
- Získejte ergonomickou efektivitu, protože řízení vyžaduje méně úsilí a může snížit únavu obsluhy
Co je Steer-By-Wire?
Zatímco elektrický posilovač řízení odstraňuje hydraulické komponenty, ale zachovává tradiční mechanické táhlo řízení, Steer-By-Wire odstraňuje táhlo řízení. Tyto systémy využívají elektromotory k otáčení kol, senzory, které určují, jakou sílu na řízení použít, a zařízení, která poskytují řidiči hmatovou zpětnou vazbu. Tyto motory jsou účinnější, tišší a nevyžadují žádnou údržbu.
Bezpečnost Steer-By-Wire
Hlavním problémem zákazníků u Steer-By-Wire je nedostatek fyzického propojení. Protože mezi řidičem a koly nejsou žádné mechanické vazby, používá se ovladač k ovládání polohy motorů používaných k řízení kol. Produkty, jako je ovladač InMotion APS (Advanced Power Steering), který splňuje normu ISO 13849-1, kategorie 3, úroveň PL=d pro funkční bezpečnost, tyto bezpečnostní potřeby splňují.
Ovladač řady InMotion APS
Z praktického hlediska může tento ovladač detekovat jakoukoli jednotlivou chybu v ovladači nebo položky připojené k ovladači, jako je motor řízení nebo vstupní zařízení, a přijmout opatření k bezpečnému zastavení systému. S redundantním procesorem, který dohlíží na činnost prvního procesoru, je to příklad produktu navrženého tak, aby vyhovoval vašim bezpečnostním potřebám. Tento ovladač lze použít jako samostatný ovladač nebo jako součást větší sítě CANbus. Kromě toho musí mít použité motory redundantní zpětnou vazbu polohování, aby bylo zajištěno, že motor je ve správné poloze pro bezpečné řízení. Příkladem tohoto typu produktu může být řada motorů posilovače řízení InMotion PSM.
Řada motorů posilovače řízení a převodovky InMotion PSM
Pokud stavíte mobilní stroje, zvažte výhody svého vozidla se systémem Steer-By-Wire. Začleněním toho do konstrukce vašeho stroje můžete výrazně snížit potřebnou údržbu, snížit celkovou hmotnost, zvýšit spotřebu paliva a snížit náklady na provoz. Kontaktujte specialisty ve společnosti Cross Company ještě dnes a proberte, zda je Steer-By-Wire to pravé pro vaše vozidlo.
Řízení znamená vedení kol zamýšleným směrem. Musíte být obeznámeni se systémy řízení automobilů. Řidič používá řízení k ovládání kurzu kol. Posilovač řízení je systém, který pomáhá při řízení kol pomocí určitého zdroje energie. Mechanické řízení je zcela odlišný typ řízení, ve kterém se k řízení používá ruční síla. Dnes má však většina vozů posilovač řízení.
Když mluvíme o posilovači řízení, máme na mysli buď hydraulický posilovač řízení, nebo elektrický posilovač řízení. Můžeme tedy říci, že elektronický posilovač řízení a hydraulický posilovač řízení jsou typy posilovače řízení, a proto oba mají všechny vlastnosti systému posilovače řízení. Existují dva základní mechanismy řízení: –
1. Hřebenové řízení – v tomto systému je pastorek připojen k hřídeli řízení, což znamená, že když se volant otáčí, otáčí pastorkem (kruhový) a poté pohybuje hřebenem (lineární). Jde v podstatě o využití rotačního pohybu volantů a následné převedení tohoto rotačního pohybu na lineární pohyb. Tento lineární pohyb je nutný k otáčení kol.
2. Přepočítávací kuličkové řízení – v tomto systému je skříň upevněna přes šnekový pohon, který obsahuje mnoho kuličkových ložisek. Tato kuličková ložiska se obtáčí kolem šnekového pohonu a tyto kuličky se pohybují ven do recirkulačního kanálu a opět se dostávají zpět do šnekového pohonu. Když se volant otáčí, šnekový pohon se otáčí a nutí kuličky tlačit na kanál uvnitř matice. Nyní to nutí matici pohybovat se podél šnekového pohonu
Pojďme nyní pochopit základní koncepty posilovače řízení. Posilovač řízení využívá hydrauliku nebo tlak kapaliny, aby pomohl systémům řízení. Posilovač řízení je preferován, když je třeba rychle zatáčet.
Existují tři hlavní součásti posilovače řízení – čerpadlo posilovače řízení, nádržka kapaliny posilovače řízení, převodovka řízení. Posilovač řízení může být tří typů: –
- Hydraulický posilovač řízení
- Elektrický posilovač hydraulického řízení (EPHS)
- plně elektrický posilovač řízení (EPS)
Hydraulické stříhací stroje využívají hlavně hydraulickou kapalinu a tlak, který je vytvářen prostřednictvím této hydraulické kapaliny, pomáhá řidiči při řízení kol. V EPHS jsou obvyklé hnací řemeny a řemenice, které pohánějí čerpadlo posilovače řízení, nahrazeny bezkomutátorovým motorem. Je poháněn elektromotorem a tím také snižuje množství výkonu, které je třeba z motoru jinak odebírat. Třetí kategorií je elektrický posilovač řízení. V tomto druhu systému elektromotor nahrazuje hydraulické čerpadlo a je zaveden plně elektrický posilovač řízení. Elektromotor je buď připevněn k hřebenu řízení nebo ke sloupku řízení. Velmi důležitou součástí je elektronická řídicí jednotka, která řídí dynamiku řízení.
Většina dnes používaných systémů řízení je typu posilovače řízení. Velmi málo systémů používá mechanické řízení. EPS jsou často preferovány pro úsporu paliva a
Na druhé straně mechanické systémy řízení využívají sílu lidského svalu a díky výhodám mechanického prvku je mechanický systém řízení také známý jako mechanické řízení. V tomto druhu systému je zapotřebí více úsilí k řízení vozidel. Jediným zdrojem energie pro mechanický systém řízení je síla, kterou řidič působí na svůj volant. Posilovač řízení však vždy umožňuje, aby bylo k dispozici mechanické řízení; to může pomoci v případě problému v motoru nebo v případě poruchy systému podpory napájení.
Existuje několik typů mechanických systémů řízení, jako např
- Červ a sektor
- Červ a váleček
- Vačka a páka
- Červ a ořech
- stojan a pastorek
Některé z rozdílů jsou uvedeny v tabulce níže:
Posilovač řízení
Mechanické řízení
Posilovač řízení je systém, který pomáhá při řízení kol pomocí určitého zdroje energie.
Mechanické řízení je systém, ve kterém se k řízení používá mechanická síla.
Hydraulické: hřeben a pastorek, recirkulační kulička a matice, šnek a váleček, hydrostatický
Elektrické: Hřebenem a pastorkem, sloupem poháněným EPS, pastorkem poháněným EPS, hřebenovým poháněným EPS
Mechanický hřeben řízení používá hřeben a pastorek, šnek a váleček a recirkulační kuličku a matici.
Odolnost proti pohybu kola
Poměrně těžká vozidla
Vozidla s nízkou hmotností
Hydraulické čerpadlo, nádrž na kapalinu, hadice, vedení; a buď jednotku posilovače řízení namontovanou na sestavu převodky posilovače řízení nebo s ní integrální
Volant a sloupek, mechanická převodovka a rameno pitman nebo sestava hřebene a pastorku, propojení; čepy řízení a kulové čepy a 4. sestavy vřeten kol
Absorbuje otřesy, minimální úsilí, větší bezpečnost a ovladatelnost v kritických situacích
Mechanické spojení mezi volantem a volantem a všemi komponenty zůstává zachováno bez pomoci pomocné síly
Obrázek se svolením: cartalk.com, valvehydraulic.info
