РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВАЗ Богомолов А.Б.,Пономарев А.И.,Царёв О.А.

Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана


Номер: 7-5
Год: 2016
Страницы: 15-18
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

электрический усилитель руля, электрическая схема, преимущества, electric power steering, electrical diagram, advantages

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной работе показано, что эффективной мерой улучшения управляемости и маневренности автомобилей семейства ВАЗ является установка электрического усилителя рулевого управления.

Текст научной статьи

Одна из проблем, стоявших перед конструкторами с начала эпохи автомобилестроения - облегчить рулевое управление. Долгое время способ решения был один: увеличить диаметр руля и повысить передаточное отношение привода. Такой метод позволял относительно легко управляться даже с многотонными грузовиками. Установка электроусилителя на автомобиле семейства «ВАЗ» позволяет повысить качество реакции на изменения угла поворота рулевого колеса, улучшить маневренность и управляемость. Практика водителей доказывает, что с электроусилителем они чувствуют себя увереннее. Важное преимущество заключается в том, что при наличии электроусилителя приходится прикладывать меньшее усилие, чтобы войти в поворот, сделать манёвр. Это положительно сказывается на состоянии человека при длительных поездках. Электроусилителем рулевого управления (ЭУР) называется конструктивный элемент рулевого управления автомобиля, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса создается с помощью электрического привода. Электроусилители, как правило, имеют две классические компоновки: 1. Механическое усилие передается непосредственно на вал рулевого колеса. Такой вариант используется для легкового транспорта малого и среднего классов; 2. Механическое усилие передается на рулевую рейку автомобиля, то есть, непосредственно на рулевые тяги. Эта схема используется для более крупного транспорта. Все электроусилители руля имеют одну универсальную схему. Основной набор элементов - следующий: - входные датчики, фиксирующие информацию об угле поворота колес и их крутящем моменте; - электронный блок управления, обеспечивающий обработку информации от имеющихся датчиков системы и формирование исходящих управляющих сигналов. Кроме этого, на данный блок может поступать информация от ABS и тахометра; - исполнительный агрегат. Это мощный, асинхронный электродвигатель. Управление автомобилем происходит с помощью поворотов рулевого колеса. От рулевого колеса крутящий момент передается посредством торсиона на рулевой механизм (рис. 1). [1] При этом происходит замер закрутки торсиона специальным датчиком крутящего момента, а также замеряется угол поворота рулевого колеса. Для этого используется отдельный датчик. Информация от обоих датчиков, а также дополнительная информация о скорости движения автомобиля, показатель частоты вращения коленчатого вала, передаются электронному блоку управления. Рисунок 1 - Состав усилителя с электрическим приводом 1 - руль, 2 - рулевая колонка, 3 - карданный вал, 4- электродвигатель, 5- механизм руля, 6 - блок управления, 7 - датчик крутящего момента Имеющаяся в блоке программа рассчитывает нужный крутящий момент электродвигателя усилителя и, изменяя величину силы тока, поддерживает работу электродвигателя в нужном режиме (рис. 2). От электродвигателя крутящий момент передается на рулевой механизм и затем, рулевыми тягами, на ведущие колеса. Поворот колес, таким образом, происходит за счет объединения усилий электродвигателя усилителя и рулевого колеса. Поворот на небольших скоростях, обычно при парковке, характерен большим углом поворота рулевого колеса. Электронной системой управления обеспечивается крутящий момент максимальной работы электродвигателя (называемый еще «легкий руль»). На высоких скоростях электронная система обеспечивает наименьший уровень крутящего момента («тяжелый руль»). Главными преимуществами электроусилителя по сравнению с гидроусилителем являются экономичность и надежность. ЭУР не отбирает мощность у двигателя, что позволяет экономить от 0,4 л до 0,8 л на 100 км в зависимости от режима движения. Это, в свою очередь, снижает выбросы углекислого газа от 10 до 20 г/км. ЭУР вступает в работу только при вращении руля, при движении по прямой он не потребляет энергии. Конструктивно электроусилитель компактнее и легче гидроусилителя и не требует обслуживания. Работа электроусилителя отличается более низким уровнем шума. Стоимость ЭУРа ниже, однако его ремонт обойдется гораздо дороже, потому что при поломке вышедшие из строя узлы меняются целиком. Рисунок 2 - Электрическая схема ЭУР Преимущества и недостатки электроусилителя Преимущества: - простота устройства, нетребовательность в обслуживании; - независимость от оборотов двигателя; - не «отбирает» мощность, не приводит к повышенному расходу топлива; - не требует расходных материалов (жидкостей); - не потребляет энергию при простоях (в гидроусилителе жидкость «гоняется» постоянно работающим насосом), соответственно намного меньшая амортизация; - КПД электродвигателя выше КПД насоса ГУР; - более высокая надежность за счет меньшего количества деталей, отсутствия жидкостей, давления; - отсутствие разницы в коэффициенте усиления вправо или влево (что часто наблюдается в гидроусилителях из-за особенностей конструкции); - отсутствие ограничений в эксплуатации (в ГУР запрещено держать руль в крайних положениях свыше 4-5 секунд); - возможность эксплуатации автомобиля если электроусилитель руля вышел из строя. К недостаткам электрического усиления руля: - грамотное проведение диагностики усилителя пользователю невозможно; - не подлежит ремонту, а заменяется единым сборным узлом [2].

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.