Рассмотрим устройство и принцип работы динамического рулевого управления. В статье так же представлена схема устройства механизма, плюсы и минусы. В конце видео-обзор принцип работы механизма.Рассмотрим устройство и принцип работы динамического рулевого управления. В статье так же представлена схема устройства механизма, плюсы и минусы. В конце видео-обзор принцип работы механизма.
Содержание статьи:
Система динамического рулевого управления автомобиля, как и любой другой вид механизма управления, предназначена для передачи соотношения поворота рулевого колеса на поворот колес. Основное отличие, это возможность изменения передаточного отношения системы рулевого механизма, в зависимости от угла поворота руля и скорости автомобиля. Рассмотрим более подробно, как устроен механизм динамического рулевого управления, схема и принцип работы, а так же, во сколько в среднем обойдется ремонт.
Что такое динамическое рулевое управление
Если с обычным рулевым управлением все понятно, то чем же отличается механизм динамического рулевого управления. Основное отличие в возможности изменения передаточного числа рулевого механизма, которое зависит от угла поворота руля или скорости автомобиля в целом. Как правило, система работает в пару с механизмом курсовой устойчивости, а так же динамической стабилизации автомобиля. За счет собранный данных система автоматически подруливает передние колеса, тем самым стабилизируя траекторию машины.
Впервые о системе динамического рулевого управления заговорили в 1998-ом году, тогда компания Toyota начала устанавливать на свои автомобили, маркируя механизм как VGRS (Variable Gear Ratio Steering). Сегодня же динамическое рулевое управление чаще всего устанавливают на автомобили Audi, хотя так же встречается на Volvo, Mercedes и других премиальных авто. Основой всей системы считается суммирующий механизм, который может менять угол поворота передних колес.
Устройство динамического рулевого управления
Как уже говорили, основным и ключевым элементов системы динамического рулевого управления считается суммирующий механизм, способный менять угол поворота управляющих колес автомобиля. В зависимости от условий, угол поворота может увеличиваться или уменьшатся, как с участием водителя, так и без его участия.
Сам же суммирующий механизм динамического рулевого управления располагается на рулевом валу. Как правило, верхняя часть соединяется с гибкой шестерню, за счет шлицевого соединения. Такая шестерня выполнена в овальной форме, поэтому только в двух местах зачастую соединена с зубчатой муфтой. Отличить её от других весьма просто, такая муфта имеет на 2 зуба больше, что помогает функционировать механизму. Сама ж зубчатая муфта жестко соединяется с рулевым валом (его нижней частью).
Стоит понимать, что в отличие от множества систем безопасности и комфорта автомобилей, система динамического рулевого управления может работать постоянно или же в случае необходимости её можно отключить. В зависимости от производителя, механизм и устройство динамического рулевого управления может меняться, поэтому выше рассмотрели основные детали и устройство. Теперь же рассмотрим схему суммирующего элемента и принцип работы системы, а так же основные нюансы.
Схема основного суммирующего механизма
На фото представлен суммирующий механизм
- вал механизма;
- основной статор электродвигателя;
- рулевой вал;
- роторная часть электродвигателя (жестко крепится к валу);
- подшипник овальный;
- шестерня;
- муфта зубчата.
В зависимости от производителя, форма и расположение деталей может меняться, но вот основная форма и набор элементов будет одинаковым для большинства моделей автомобилей.
Принцип работы динамического рулевого управления
Несмотря на возможное разное строение механизма динамического рулевого управления, принцип работы у большинства вариантов будет одинаковым. Рассмотрим два варианта работы механизма, когда системы не активна и активирована. Первый момент, когда система выключена, в таком случае вращение руля передается за счет верхней части рулевого вала, далее на гибкую шестерню и зубчатую муфту, после чего усилие передается на нижнюю часть рулевого вала и на сам рулевой механизм.В таком случае передаточное число не меняется, так как система деактивирована и не может помочь водителю. Как правило, система динамической стабилизации автомобиля тоже отключается или же работает на минимальных возможностях. Зачастую систему выключают на плохом дорожном покрытии или небольшой скорости, где подруливание колес будет только мешать управлению.
В случае, когда механизм динамического рулевого управления активен, принцип работы будет отличаться. На электродвигатель подается ток, за счет чего вращение электродвигателя передается на специальный, овальный подшипник, далее на гибкую шестерню и наконец, на зубчатую муфту. Благодаря такому строению, полный поворот подшипника сдвигает зубчатый вал на 3,5 градуса относительно центра оси. В результате достигается отрицательный или положительный суммирующий момент. Для водителя это означается, что для поворота колес руль нужно будет поворачивать чаще или реже.
Само же управление электродвигателем суммирующего механизма выполняет электронный блок управления. В зависимости от стиля вождения, дорожного покрытия и условий передвижения (все это блок управления получает от специальных датчиков или других систем безопасности), блок управления рассчитывает нужный угол подруливания, а так же количество передаточных моментов. Если говорить о системе динамической стабилизации автомобиля, то здесь так же срабатывает динамическое рулевое управление. В таком случае блок управления рассчитывает момент подруливания управляющих колес в автоматическом режиме, а так же необходимый угол подруливания.
Зачастую, для расчета таких параметров и автоматической работы, система берет за основу скорость передвижения автомобиля (определяется за счет датчика вращения колес) и угол поворота руля, заданный водителем. Так же не исключен вариант, что электронный блок управления будет использовать информацию с других систем безопасности, например датчиков курсовой устойчивости, а так же системы предотвращения столкновений.
Преимущества и недостатки динамического управления
Как и любой механизм, система динамического рулевого управления имеет свои преимущества и недостатки. С преимущества можно отметить помощь водителю в стабилизации автомобиля на большой скорости и улучшении управляемости. Это минимальный список того, что чаще всего стоит ожидать от данного механизма.
Отрицательных моментов намного меньше, но как показывает практика и жизненные ситуации, в отдельные моменты система динамического рулевого управления только ухудшает управляемость, в особенности, когда непредсказуемо резко нужно вывернуть руль и уйти от столкновения или же когда нужно часто вилять рулем из-за плохой дороги.
Как бы там не было, если стоит выбор устанавливать систему динамического рулевого управления или нет – однозначный ответ да, надо. Это дополнительная защита, а в случае потребности её можно отключить в любой момент.
Видео-обзор принцип работы динамического рулевого управления:
