Krmilni sistemi

Geneza in uporaba.

Krmilni sistem je sestavni del vozil že od začetka avtomobilske zgodovine. Ima ključno vlogo pri zagotavljanju varnega in natančnega nadzora smeri. Njegove naloge vključujejo številne funkcije, katerih namen je vozniku omogočiti učinkovito manevriranje z vozilom v različnih razmerah na cesti. Glavna naloga sistema je seveda uresničiti željo voznika vozila, da ohrani ali spremeni smer vožnje. Z vrtenjem volana se ta gib prenese na krmilna kolesa (običajno na sprednja kolesa) in omogoči, da se vozilo obrne v želeno smer. Sistem krmiljenja vozniku zagotavlja tudi povratne informacije o razmerah na cesti, kot so upor koles, neravnine na površini in oprijem pnevmatik. Tako lahko bolje oceni razmere na cesti in ustrezno prilagodi svojo vožnjo. Sistem krmiljenja mora tudi čim bolj zmanjšati prenos vibracij in udarcev s cestne površine na volan, kar povečuje udobje pri vožnji in zmanjšuje utrujenost voznika. Da bi vozniku zagotovili večje udobje in zmanjšali silo, potrebno za vrtenje volana, so se sčasoma razširili sistemi servo volana. Sprva so bili to preprosti hidravlični servoojačevalniki, pri katerih je črpalko servoojačevalnika poganjal motor vozila. Razvoj te zasnove je elektrohidravlični servo volan, ki uporablja črpalko, ki jo poganja elektromotor (EHPS/EPHS). Novejši sistemi so sistemi z električnim pogonom menjalnika ali volanskega droga (EPS), ki omogočajo vrsto dodatnih funkcij, kot so popravljanje voznega pasu, pomoč pri vožnji po voznem pasu in pomoč pri parkiranju.

Konstrukcija in načelo delovanja.

Krmilni sistem vozila je sestavljen iz več glavnih sestavnih delov:

1. Volan
2. Volanski steber (možen električni pogon volana)
3. Krmilni mehanizem (možen je hidravlični ali električni pogonski krmilni mehanizem)
4. Črpalka servoojačevalnika (na mehanski ali električni pogon)
5. Krmilne ročice in konice palic
6. Ključavnice in sestavni deli vzmetenja.

Pospeševalnik krmiljenja se lahko pojavi v spodaj navedenih konfiguracijah.

Hidravlično podprti sistemi:

• z mehansko črpalko
• z elektrohidravlično črpalko

Električno podprti sistemi (EPS):

• električno podprt prenos
• stolpec za servo volan

Stebriček električnega servoojačevalnika.

Pri tej rešitvi se moč elektromotorja prek ustreznega mehanskega prenosa in sklopke prenaša na gred volanskega droga. Sistem ima elektronski krmilnik, ki zagotavlja ustrezno upravljanje sistema in nadzor njegovega pravilnega delovanja, tj. diagnostične funkcije. Za določitev vrednosti servoojačevalnika so potrebni številni vhodni signali, ki jih beležijo senzorji, kot so senzor navora na volanu, senzor kota krmiljenja, senzor hitrosti vozila in drugi.

Električno krmiljenje s pomožnim motorjem.

Pri teh izvedbah je elektromotor nameščen na ohišju volanskega mehanizma ali v njem. Preko ustrezno izbranega prestavnega razmerja gibanje elektromotorja prenaša silo na volanski obroč, ki se nahaja v ohišju menjalnika. Za pravilno upravljanje delovanja sistema servoojačevalnika elektronsko krmiljenje prejema številne vhodne signale, kot so hitrost vozila, krmilni navor, kot krmiljenja in drugi. Krmilnik ima tudi diagnostične funkcije in beleži napake, povezane z nepravilnim delovanjem sistema.

Hidravlični krmilni mehanizem s pomožno močjo.

Za podporo gibanja zobnika in zobate palice se uporablja hidravlična tekočina (olje), ki se v menjalnik dovaja pod dovolj visokim tlakom. Zato del volanskega mehanizma deluje kot hidravlični valj, na zobniški palici pa je bat. Zato so številni sestavni deli opremljeni s številnimi ustreznimi tesnili. Pomembno vlogo ima razdelilnik (znan tudi kot razdelilnik), ki vsebuje ventil, ki že po rahlem premiku volana usmeri hidravlično olje v ustrezno komoro valja. Zaradi svoje funkcije je tudi razdelilnik opremljen s številnimi ustreznimi tesnili. Za ustvarjanje visokega tlaka je odgovorna črpalka servoojačevalnika, ki jo lahko poganja mehanski pogon iz motorja z notranjim izgorevanjem ali električni pogon.

Elektrohidravlična črpalka.

To vrsto črpalke poganja elektromotor, zato njena zmogljivost ni odvisna od hitrosti motorja z notranjim izgorevanjem. Črpalni modul je običajno sestavljen iz več integriranih sestavnih delov, kot so rezervoar pospeševalne tekočine, visokotlačna črpalka (običajno lamelna ali zobniška črpalka), elektronski krmilnik in elektromotor. Elektronski krmilnik uravnava servo krmiljenje na podlagi več vhodnih podatkov, kot so med drugim hitrost vozila, število vrtljajev motorja in odčitki senzorjev krmiljenja.

Postopek regeneracije.

Zavedamo se, kako pomembno je ohranjati ustrezne standarde in strog nadzor kakovosti v procesu obnove volanskega sistema, saj ta sistem neposredno vpliva na varnost vožnje. Vsak sestavni del, ki se obnovi, je treba temeljito pregledati glede obrabe, poškodb in kakovosti materiala. Uporaba visokokakovostnih nadomestnih delov in natančna izvedba vseh postopkov ponovne izdelave sta ključnega pomena za zanesljivo in varno delovanje krmilnega sistema.

Na splošno je postopek ponovne izdelave za vsako krmilno komponento, s katero se ukvarjamo, sestavljen iz naslednjih korakov:

1. Predhodno preverjanje
2. Čiščenje
3. Preverjanje po čiščenju
4. Demontaža na sestavne dele
5. Preverjanje sestavnih delov
6. Zamenjava poškodovanih in kritičnih sestavnih delov sestavnega dela
7. Sestavljanje sestavnih delov, dokončanje podsklopa
8. Nadzor kakovosti
9. Končni diagnostični test
10. Vrednotenje rezultatov funkcionalnih preskusov

Obnovitev hidravličnih prenosnikov za servo krmiljenje.

Pri obnovi hidravličnega krmilnega mehanizma je treba predvsem obnoviti njegovo tesnost. Zamenjajo se vsa tesnila, preveri se, ali so vsi mehanski sestavni deli poškodovani ali obrabljeni, in po potrebi zamenjajo, vključno z zobato palico, zobnikom, razdelilnikom, ohišjem itd. Vsi sestavni deli volanskega mehanizma se podrobno pregledajo glede obrabe in prisotnosti mehanskih poškodb, kot so abrazija ali razpoke. Preveri se stopnja obrabe zob zob zobnika in zobnikov. Preveri se tudi nastavitev zobnika. Zaradi lokalne obrabe ali korozije je pogosto treba zelo natančno zbrusiti stične površine tesnil. Zamenjajo se tudi okvarjeni ležaji. Sestavni deli, primerni za ponovno uporabo, se temeljito očistijo in vsi poškodovani deli se nadomestijo z novimi. Po popravilu se vsak menjalnik preizkusi na posebni preskusni napravi, da se preverita njegova tesnost in sila, ki deluje na krmilno palico, ko se ta premika v obe smeri.

Prenova električnih krmilnih stebričkov in menjalnikov. 

Pri električno podprtih krmilnih prenosih je popravilo v glavnem sestavljeno iz pregleda in zamenjave okvarjenih mehanskih in elektronskih sestavnih delov. Zelo pogosto je poškodovan senzor krmiljenja. Zamenjava senzorja zahteva natančnost in ustrezno diagnostično opremo, potrebno za njegovo umerjanje. Težava se lahko pojavi tudi v elektronskem sistemu, ki upravlja delovanje menjalnika ali volanskega droga. Odprava tovrstne napake običajno zahteva zamenjavo elektronskih sestavnih delov krmilnika servoojačevalnika. Po popravilu se delovanje menjalnika ali volanskega stebrička preveri na posebej zasnovani diagnostični napravi. Preskus je sestavljen iz več ali več korakov, med katerimi se simulirajo pogoji delovanja sistema servoojačevalnika za različne vozne razmere - manevri na parkirišču, mestni promet, avtocesta.

Obnova elektrohidravličnih črpalk (EHPS/EPHS).

Naše postaje omogočajo tudi preverjanje delovanja električno gnanih črpalk, ki so sestavni deli elektrohidravličnih sistemov servo krmiljenja. Najpogostejše okvare črpalk servoojačevalnika so puščanje, zmanjšana zmogljivost, hrupno delovanje in mehanske okvare. Običajno popravilo črpalke vključuje zamenjavo kompleta tesnil, ležajev in drugih obrabljenih mehanskih sestavnih delov. Zaradi puščanja in netesnosti se lahko poškodujejo tudi električne ali elektronske komponente (elektromotor, elektronski krmilnik črpalke in druge). Po popravilu vsaka črpalka opravi preskus delovanja na preskusni napravi, med katerim se simulira njeno delovanje, ki ustreza različnim hitrostim vozila.

Vzroki in vrste poškodb.

Najpogostejši simptomi okvare servoojačevalnika:

1. Drsenje, ki se sliši iz okolice vzmetenja vozila
2. Brez ali z omejeno močjo servoojačevalnika
3. Manjša moč pomoči v eni smeri
4. puščanje hidravlične tekočine
5. Hrup pri obračanju volana
6. Težnja k spontanemu premikanju volana v eno smer, nestabilnost trajektorije
7. Vibracije in tresljaji na volanu
8. Luči na armaturni plošči

Najpogostejše poškodbe: 

1. Mehanske poškodbe v obliki obrabljenih zob, ohišja, drsnikov in tesnil.
2. Korozija notranjih sestavnih delov.
3. Poškodba elektronike krmilnika servoojačevalnika.
4. Poškodba krmilnega senzorja.