Systémy řízení

Vývoj a použití.

Řízení je nedílnou součástí vozidel již od počátku historie automobilismu. Hraje klíčovou roli při zajišťování bezpečného a přesného řízení směru jízdy. Mezi jeho úkoly patří řada funkcí, které mají řidiči umožnit efektivní manévrování s vozidlem v různých silničních podmínkách. Hlavním úkolem systému je samozřejmě realizovat přání řidiče vozidla udržovat nebo měnit směr jízdy. Otáčením volantu se tento pohyb přenáší na řídicí kola (obvykle přední kola) a umožňuje vozidlu zatáčet požadovaným směrem. Systém řízení také poskytuje řidiči zpětnou vazbu o stavu vozovky, například o odporu kol, nerovnostech povrchu a přilnavosti pneumatik. To mu umožňuje lépe vyhodnotit situaci na silnici a podle toho přizpůsobit jízdu. Systém řízení by měl také minimalizovat přenos vibrací a rázů z povrchu vozovky na volant, což zvyšuje komfort jízdy a snižuje únavu řidiče. S cílem poskytnout řidiči větší pohodlí a snížit sílu potřebnou k otáčení volantem se postupem času rozšířily systémy posilovače řízení. Zpočátku se jednalo o jednoduché hydraulické posilovače řízení, u nichž bylo čerpadlo posilovače poháněno motorem vozidla. Vývojem této konstrukce je elektrohydraulický posilovač řízení, který využívá čerpadlo poháněné elektromotorem (EHPS/EPHS). Novějšími systémy jsou konstrukce s elektrickým posilovačem řízení převodovky nebo sloupku řízení (EPS), které umožňují řadu dalších funkcí, jako je korekce jízdního pruhu, asistent pro jízdu v pruzích a parkovací asistent.

Konstrukce a princip činnosti.

Systém řízení vozidla se skládá z několika hlavních součástí:

1. Volant
2. Sloupek řízení (možnost elektrického posilovače řízení)
3. Řízení (možnost hydraulického nebo elektrického posilovače řízení)
4. Čerpadlo posilovače řízení (s mechanickým nebo elektrickým pohonem)
5. Řídicí ramena a koncovky tyčí
6. Klouby a součásti zavěšení.

Posilovač řízení se může vyskytovat v níže uvedených konfiguracích.

Hydraulicky asistované systémy:

• s mechanickým čerpadlem
• s elektrohydraulickým čerpadlem

Elektricky asistované systémy (EPS):

• elektricky asistovaný přenos
• sloupek posilovače řízení

Elektrický sloupek řízení.

V tomto řešení je výkon elektromotoru přenášen prostřednictvím vhodného mechanického převodu a spojky na hřídel sloupku řízení. Systém je vybaven elektronickou řídicí jednotkou, která zajišťuje správné řízení systému a kontrolu jeho správné činnosti, tj. diagnostické funkce. K určení hodnoty posilovače řízení je zapotřebí řada vstupních signálů zaznamenaných snímači, jako je snímač točivého momentu na volantu, snímač úhlu natočení volantu, snímač rychlosti vozidla a další.

Elektrický posilovač řízení.

U těchto konstrukcí je elektromotor umístěn na skříni převodky řízení nebo uvnitř ní. Prostřednictvím vhodně zvoleného převodového poměru přenáší pohyb motoru sílu posilovače řízení na ozubenou tyč umístěnou uvnitř skříně převodovky. Pro správné řízení činnosti posilovače řízení přijímá elektronická řídicí jednotka řadu vstupních signálů, jako jsou rychlost vozidla, točivý moment řízení, úhel natočení volantu a další. Řídicí jednotka má také diagnostické funkce a zaznamenává chyby související s poruchami systému.

Hydraulický posilovač řízení.

K podpoře pohybu ozubeného kola se používá hydraulická kapalina (olej), která je do převodovky přiváděna pod dostatečně vysokým tlakem. V důsledku toho část převodky řízení funguje jako hydraulický válec a na tyči ozubeného kola je píst. V důsledku toho je mnoho součástí vybaveno řadou vhodných těsnění. Důležitou roli hraje rozdělovač , který obsahuje ventil, jenž již po nepatrném pohybu volantu nasměruje hydraulický olej do příslušné komory válce. Vzhledem ke své funkci je rozdělovač rovněž vybaven řadou vhodných těsnění. Za vytváření vysokého tlaku je zodpovědné čerpadlo posilovače řízení, které může být poháněno mechanicky ze spalovacího motoru nebo elektricky.

Elektrohydraulické čerpadlo.

Tento typ čerpadla je poháněn elektromotorem, takže jeho výkon není závislý na otáčkách spalovacího motoru. Modul čerpadla se obvykle skládá z řady integrovaných součástí, jako je zásobník posilovací kapaliny, vysokotlaké čerpadlo (obvykle lamelové nebo zubové), elektronická řídicí jednotka a elektromotor. Elektronická řídicí jednotka reguluje posilovač řízení na základě několika vstupů, jako jsou mimo jiné rychlost vozidla, otáčky motoru a údaje ze snímačů řízení.

Proces regenerace.

Jsme si vědomi důležitosti dodržování odpovídajících norem a přísné kontroly kvality v procesu repasování systému řízení vzhledem k přímému vlivu tohoto systému na bezpečnost jízdy. Každá repasovaná součást musí být důkladně zkontrolována z hlediska opotřebení, poškození a kvality materiálu. Použití vysoce kvalitních náhradních dílů a precizní provedení všech postupů repasování jsou klíčové pro zajištění spolehlivého a bezpečného fungování systému řízení.

Obecně platí, že proces repasování každé součásti řízení, kterou se zabýváme, se skládá z následujících kroků:

1. Předběžné ověření
2. Čištění
3. Ověření po čištění
4. Rozložení na součásti
5. Ověřování součástí
6. Výměna poškozených a kritických součástí řízení
7. Montáž komponentů, dokončení dílčí montáže
8. Kontrola kvality
9. Závěrečný diagnostický test
10. Vyhodnocení výsledků funkčních testů

Obnova hydraulických převodů posilovače řízení.

Obnova hydraulického posilovače řízení spočívá především v obnovení jeho těsnosti. Vymění se všechna těsnění a zkontrolují se všechny mechanické součásti, zda nejsou poškozeny nebo opotřebeny, a v případě potřeby se vymění, včetně ozubené tyče, pastorku, rozvodovky, skříně atd. Všechny součásti převodky řízení se podrobně zkontrolují na opotřebení a přítomnost mechanických poškození, jako je oděr nebo praskliny. Kontroluje se stupeň opotřebení zubů pastorku a hřebenu. Kontroluje se také seřízení hřebenu. Často je nutné velmi pečlivě zbrousit styčné plochy zubů na hřebenu z důvodu lokálního opotřebení nebo koroze. Vyměňují se také vadná ložiska. Součásti způsobilé k opětovnému použití se důkladně vyčistí a všechny poškozené díly se nahradí novými. Po opravě se každá převodovka podrobí zkoušce na speciální zkušební stolici, aby se zkontrolovala její těsnost a síla působící na posilovač řízení při pohybu v obou směrech.

Obnova sloupků elektrického posilovače řízení (EPS) a převodovek. 

V případě převodek s elektrickým posilovačem řízení spočívá oprava především v kontrole a výměně vadných mechanických a elektronických součástí. Velmi často je poškozen snímač řízení. Výměna snímače vyžaduje přesnost a příslušné diagnostické zařízení potřebné k jeho kalibraci. Problém může nastat také v elektronickém systému, který řídí činnost převodky posilovače řízení nebo sloupku řízení. Odstranění tohoto typu závady obvykle vyžaduje výměnu elektronických součástí řídicí jednotky posilovače řízení. Po opravě se činnost převodovky nebo sloupku řízení zkontroluje na speciálně určené diagnostické stolici. Zkouška se skládá z několika nebo více kroků, během nichž se simulují provozní podmínky posilovače řízení pro různé jízdní podmínky - manévry na parkovišti, městský provoz, dálnice.

Obnova elektrohydraulických čerpadel (EHPS/EPHS).

Naše stanice nám také umožňují kontrolovat činnost elektricky poháněných čerpadel, která jsou součástí elektrohydraulických posilovačů řízení. Nejčastějšími poruchami čerpadel posilovače řízení jsou netěsnosti, snížený výkon, hlučný provoz a mechanické poruchy. Obvyklá oprava čerpadla zahrnuje výměnu sady těsnění, ložisek a dalších opotřebovaných mechanických součástí. Elektrické nebo elektronické součásti (elektromotor, elektronická řídicí jednotka čerpadla a další) mohou být také poškozeny v důsledku netěsností a úniků. Po opravě se každé čerpadlo podrobí výkonnostní zkoušce na zkušební stolici, při níž se simuluje jeho provoz odpovídající různým rychlostem vozidla.

Příčiny a typy poškození.

Nejčastější příznaky poruchy posilovače řízení:

1. Chrastění vycházející z okolí zavěšení vozidla
2. Žádný nebo omezený posilovač řízení
3. Menší asistence výkonu v jednom směru
4. Úniky hydraulické kapaliny
5. Hluk při otáčení volantem
6. Tendence volantu samovolně se pohybovat jedním směrem, nestabilita trajektorie.
7. Vibrace a chvění volantu
8. Kontrolky na přístrojové desce

Nejčastější poškození: 

1. Mechanické poškození v podobě odřených zubů, skříně, sklíček, těsnění.
2. Koroze vnitřních součástí.
3. Poškození elektroniky řídicí jednotky posilovače řízení.
4. Poškození snímače řízení.