ZF Elektrinis vairo stiprintuvas

Šiuolaikiniuose automobiliuose vis labiau populiarėja elektrinės vairo stiprintuvo sistemos, kurios suteikia daug privalumų, lyginant su tradicinėmis hidraulinėmis sistemomis. Nors elektrinis vairo stiprintuvas užtikrina tikslesnį ir lengvesnį vairavimą, gali pasitaikyti ir tam tikrų problemų. Žinant dažniausiai pasitaikančias problemas, jų priežastis ir atpažinimo ženklus, galima išvengti nemalonių situacijų kelyje ir brangaus remonto.

Elektrinio vairo stiprintuvo sistemos veikimas ir komponentai

Elektrinėse vairo stiprintuvo sistemose, vietoje hidraulinio siurblio, vairuotojui padeda specialus elektros variklis. Pagrindinės šios sistemos dalys yra:

• Elektros variklis: dažnai montuojamas vairo kolonėlėje arba ant jos. Jis generuoja reikiamą jėgą, padedančią sukti ratus per vairą.
• Valdymo blokas: apdoroja vairo kampo ir sukimo momento daviklių, kurie matuoja vairuotojo naudojamą jėgą ir vairo pasukimą, įvestį. Ši sistema leidžia automobilį tiksliai valdyti ir būna susiejama su kitomis transporto priemonės sistemomis.
• Vairo kampo daviklis: matuoja vairo pasukimo kampą.
• Reduktorius: sustiprina variklio sukuriamą sukimo momentą.

Elektrinė vairo stiprintuvo sistema gali pakeisti galios kiekį pagal greitį, todėl vairas yra lengvesnis esant mažam greičiui ir stabilesnis važiuojant dideliu greičiu.

Elektrinio vairo stiprintuvo realizavimo būdai

Yra du pagrindiniai būdai, kaip realizuoti elektrinį vairo stiprintuvą:

• Vairo kolonėlės galia: pagalbinis variklis yra tiesiogiai sujungtas su vairo kolonėle, sulėtinus ir susukant. Pagalbinis variklio sukimo momentas tiesiogiai nukreipiamas į vairo kolonėlę, kuri yra lygi tiesiogiai varikliui.
• Vairo trauklės stiprinimas: pagalbinis variklis yra sumontuotas ant vairo strypo, o svirtis yra tiesiogiai stumiama pagalbinio variklio, kad būtų galima valdyti ratą. Pastaroji struktūra yra kompaktiškesnė ir lengvai išdėstoma, todėl šiuo metu yra plačiai naudojama.

Elektrinio vairo stiprintuvo gedimų simptomai ir diagnostika

Viena iš labiausiai pastebimų problemų yra visiškas vairo pasunkėjimas. Stiprintuvas nebepadeda atlikti judesių, į juos nebereaguoja, tad vairą pasukti pasidaro sunku. Jei automobilį traukia į vieną pusę arba vairo pagalba yra netolygi skirtingai susukant, tai gali reikšti vairo vidinių mechanizmų arba net ratų geometrijos (suvedimo) bėdas. Vairo mechanizmo ar vairo kolonėlės skleidžiami ūžesiai gali byloti apie elektros variklio ar reduktoriaus nusidėvėjimą arba pažeidimą. Vairo sistemai skirta įspėjamoji lemputė prietaisų skydelyje yra aiškus problemos indikatorius. Transporto priemonės kompiuterinėje sistemoje išsaugoti diagnostinių trikčių (klaidų) kodai gali padėti nustatyti problemą. Pagalba sukant su pertraukomis, ypač esant tam tikroms sąlygoms, pavyzdžiui, aukštai ar žemai temperatūrai - dar viena pasitaikanti problema.

Diagnostikos etapai

Šioms problemoms diagnozuoti dažnai reikia specializuotų įrankių:

1. DTC nuskaitymas: reikia nuskaityti diagnostinių trikčių kodus ir išsiaiškinti, ką kuris kodas rodo. Tik pagal tai galima rasti sprendimą.
2. Vizuali apžiūra: patikrinama, ar nėra akivaizdžių pažeidimų ar nuotėkių.
3. Komponentų bandymas: patikrinama, ar komponentai veikia tinkamai bei kokios problemos yra ištikusios.

Dažniausiai pasitaikančios elektrinio vairo stiprintuvo gedimų priežastys

Elektrinius gedimus galima suskirstyti į kelias pagrindines kategorijas:

• Netinkama maitinimo įtampa: gali nulemti pažeistas arba išsikrovęs akumuliatorius, pažeistas generatorius, pažeisti maitinimo, masės laidai, oksiduoti sujungimai sistemoje. Šio tipo pažeidimų nustatymui būtina pasinaudoti atitinkamomis elektrinėmis schemomis.
• Pažeistas vairo posūkio daviklis: trumpasis jungimas su mase arba pliusu. Šiuo atveju, taip pat būtina patikrinti sujungimus (ir pašalinti galimus gedimus) bei patį daviklį.
• Stiprintuvo terminė apsauga: ši klaida įrašoma esant per aukštai hidraulinės alyvos temperatūrai. Tai gali būti sukelta nuolatiniu maitinančio siurblio veikimu, pvz., dėl trumpo jungimo jo maitinimo grandinėje. Toks gedimas reikalauja siurblio sistemos keitimo.
• Susidūrimo signalas: jei transporto priemonė pateko į avariją ir suveikė oro pagalvių sistema, ši informacija gali būti išsiųsta į stiprintuvo valdymo bloką. Dėl to stiprintuvo sistema išjungiama.

Jei testeris rodo ryšio su sistema klaidą, būtina patikrinti valdymo bloko maitinimą (gnybtai „15”ir „30”), masės sujungimą bei diagnostinės linijos grandinę tarp valdymo bloko ir diagnostinės jungties. Transporto priemonėse su integruotu CAN tinklu, ryšio trūkumas gali reikšti paties tinklo gedimą arba trumpą jungimą kuriame nors valdymo bloke, prijungtame prie šio tinklo.

Elektrinio vairo stiprintuvo remontas ir priežiūra

Priklausomai nuo problemos, vairo sistemų remonto išlaidos bei trukmė gali labai skirtis. Daviklio keitimas gali užtrukti kelias valandas ir paprastai kainuoja 2-3 kartus mažiau nei viso elektrinio variklio ar valdymo bloko keitimas. Pati detalė yra pigesnė bei paprasčiau keičiama. Mėgėjiškas ar neatsakingas remontas gali sukelti papildomų problemų ir pakenkti transporto priemonės saugumui. Būdami budrūs ir anksti spręsdami problemas, galėsite mėgautis kokybišku vairavimu ir išvengsite varginančių bei stresą keliančių situacijų.

Svarbūs aspektai keičiant ZF vairo stiprintuvo siurblį

„ZF Aftermarket“ rekomenduoja prieš išmontuojant siurblį išleisti hidraulinę alyvą iš talpyklos. Norint tai padaryti, reikia atjungti slėgio žarną nuo siurblio ir tuomet išleisti alyvą. Nepamirškite paimti alyvos mėginio ant baltos medžiagos skiautės arba ant popieriaus, kad būtų galima patikrinti jos kokybę. Jei pastebimos bet kokias priemaišos, ypač metalo drožlės, būtina praplauti sistemą, kad nebūtų apgadintos naujai sumontuotos dalys. Tada iš eilės atjungti grįžtamąją tekėjimo žarną, naudojant specialias žnyples atsukti varžtus, išimti siurblį ir atjungti elektros instaliacijos kištukus.

„ZF Aftermarket“ ekspertai nuolat pabrėžia, kad svarbu palyginti elektros jungtis ant naujo siurblio su transporto priemonės kištukais. Jei jie identiški, mechanikas gali prijungti siurblį tiesiai prie instaliacijos. Verta prisiminti, kad tam tikro transporto priemonės modelio konstrukcijos pakeitimai gali reikalauti naudoti specialų adapterį, kuris turi būti prijungtas tarp instaliacijos kištuko ir siurblio. Kai kuriais atvejais reikia nepamiršti prijungti įžeminimo laido prie transporto priemonės kėbulo. Prijungti grįžtamąją tekėjimo žarną prie siurblio ir priveržti ją į vietą, tada prijungti aukšto slėgio išleidimo vamzdelį, priveržti jungiamąją veržlę iki nurodytos vertės. Kai naujas siurblys bus prijungtas prie elektros instaliacijos, galima siurblį tvirtinti originaliais varžtais transporto priemonės gamintojo rekomenduojamu sukimo momentu.

Sistemos užpildymas alyva ir nuorinimas

Sumontavus ir prijungus siurblį, galima pradėti pildyti sistemą alyva. Užpildyti siurblį nauja alyva, atitinkančia automobilio gamintojo rekomenduotą specifikaciją, iki pažymėto MAX lygio. Kitas žingsnis - sistemos nuorinimas, kuris prasideda nuo automobilio pakėlimo taip, kad priekiniai ratai neliestų paviršiaus. Tada įjungiamas variklis ir iškart stebimas alyvos lygis, kuris gali greitai nukristi. Kai variklis veikia tuščiąja eiga, 10-15 kartų pasukamas vairas iš kairės į dešinę neužfiksuojant ribinėje padėtyje. Pasibaigus, patikrinama, ar alyva yra ne per daug putota. Prieš baigiant darbą, patikrinama, ar sistemoje nėra nutekėjimų. Prieš koduojant valdiklį patikrinama, ar nėra išsaugoti klaidų kodai.

Sistemos užpildymui naudojama alyva, atitinkanti transporto priemonės gamintojo specifikacijų reikalavimus. Užpildžius sistemą, ją būtina nuorinti kelis kartus pasukant vairą iš vienos kraštinės padėties į kitą (be variklio paleidimo). Būtina prisiminti, kad nuorinimo procedūra turi būti atliekama su pakeltais priekinės ašies ratais. Tai sumažina jėgas, reikalingas jų pasukimui, ir apsaugo sistemos elementus nuo pažeidimų pradinėje darbo fazėje, kai sistemoje ir alyvoje yra žymus oro kiekis. Kol vienas asmuo suka vairą, kitas asmuo privalo stebėti, kada išsiplėtimo bakelyje nustos išsiskirti oro burbuliukai. Kai oro burbuliukai nebeišsiskiria, galima paleisti variklį ir vėl sukioti vairą iš vienos kraštinės padėties į kitą (apie 10 kartų), neužlaikant vairo kraštinėse padėtyse. Tokiu būdu, be sistemos nuorinimo, galima patikrinti jos veikimo tinkamumą bei sandarumą. Išjungus variklį dar kartą patikrinamas alyvos lygis ir esant reikalui papildomas. Taip pat patikrinama, ar alyva išsiplėtimo bakelyje nesuputojusi. Jei alyvoje pastebimi oro burbuliukai, būtina palikti automobilį apie 30 minučių, leidžiant dujoms pasišalinti.

Elektrinis vs. Hidraulinis vairo stiprintuvas

Pastaruoju metu vairo stiprintuvo sistemos tapo praktiškai standartine įranga naujai gaminamose transporto priemonėse. Šiandien vis daugiau automobilių gamintojų pradeda keisti hidraulinį vairo stiprintuvą į elektrinį.

Hidraulinio vairo stiprintuvo sistemos

Jau kelis dešimtmečius hidraulinė sistema yra labiausiai paplitęs ir naudojamas sprendimas. Tipinę sistemą sudaro siurblys, varomas trapeciniu diržu, hidraulinės žarnos, išsiplėtimo bakelis bei vairo kolonėlė su integruotais hidraulikos elementais. Pagrindinis tokios sistemos privalumas - sąlyginai paprasta sandara, užtikrinanti aukštą patikimumą ir patvarumą. Hidraulinės vairo stiprintuvo sistemos suteikia autentiškesnį pojūtį. Šiandien kai kuriuose aukštos klasės sportiniuose automobiliuose vis dar naudojamos hidraulinės sistemos, visų pirma dėl puikaus grįžtamojo ryšio su keliu. Hidraulinį vairo mechanizmą gaminti pigiau, ir sistemos priežiūra taip pat yra pigesnė.

Pagrindinį šios sistemos trūkumą sudaro didelės energijos sąnaudos, susidarančios dėl nuolat veikiančio hidraulinio siurblio. Dėl šios priežasties padidėja kuro sąnaudos bei anglies dioksido emisija. Mažuose automobiliuose, turinčiuose sąlyginai nedidelės galios variklius, nuolat veikiantis vairo stiprintuvo siurblys ženkliai riboja pasiekiamus rezultatus. Dėl visos papildomos įrangos transporto priemonė yra sunkesnė. Hidraulinės vairavimo sistemos yra sudėtingesnės, palyginti su elektrinėmis. Taip pat reikia pakeisti vairo stiprintuvo skystį, kad būtų užtikrintas tinkamas tepimas. Be to, skysčio savybėms įtakos gali turėti ir temperatūra.

Elektrinio vairo stiprintuvo sistemos

Elektrinis vairo stiprintuvas, palyginti su hidrauliniu, turi mažiau dalių. Elektros variklis sukuria reikiamą slėgį ratams sukti. Šie jutikliai fiksuoja, kiek jėgos naudojama vairui sukti. Elektrinė vairo stiprintuvo sistema gamina elektros energiją tik tada, kai sukate vairą. Kai sistema nenaudojama, elektros energija į ją neteka. Taip sumažinamas energijos švaistymas, kad variklis ilgiau tarnautų. Ši vairavimo sistema yra paprasta, ją rasite ant vairo traukės. Pavarų dėžės taip pat nereikia prižiūrėti.

Kaip ir tikėtasi, elektroninės sistemos yra brangesnės už hidraulines. Automobilių gamintojai papildomas išlaidas perkelia jums perkant automobilį. Jei tam tikra dalis sugenda, taip pat turėtumėte būti pasiruošę didelei remonto sąskaitai. Dalys ne tik brangesnės. Skirtingai nei hidraulinės sistemos, elektrinis vairo stiprintuvas yra naujiena ir gali net lengviau sugesti. Sistemai sugedus vairavimo metu, vairas gali užsifiksuoti.

Elektrohidraulinės vairo stiprintuvo sistemos (EPHS)

Bendra pasaulinė tendencija kurti vis ekonomiškesnes ir ekologiškesnes transporto priemones bei klientų lūkesčiai, kad mažuose automobiliuose būtų įrengiamos vairo stiprintuvo sistemos, privertė konstruktorius ieškoti naujų sprendimų. Firma „TRW“, turinti didelę patirtį hidraulinių sistemų konstravimo bei gamybos srityse, sukūrė elektrohidraulines vairo stiprintuvo sistemas EPHS (Electrically Powered Hydraulic Steering) ir pradėjo serijinę gamybą. Situacijoje, kai vairuotojas nesuka vairo, variklis (suprantama, ir siurblys) apskritai neveikia arba veikia mažomis apsukomis, taip ribodamas sistemos energijos sąnaudas, nesukeldamas energijos nuostolių. Galima teigti, kad EPHS sistema apjungė hidraulinės sistemos privalumus (veikimo patikimumą, aukštą patvarumą, gerą virpesių, perduodamų iš ratų pusės, slopinimą) su elektrinių sistemų privalumais (lengvu valdymu, išjungimo galimybe, energijos taupymu, kai sistema neveikia). Ši sistema taip pat įgalino papildomos komforto funkcijas - adaptacinio stiprinimo - įgyvendinimą. Adaptacinėse sistemose jėga, reikalinga vairo pasukimui, mažėja kartu su mažėjančiu greičiu.

EHPS sudaro kompaktiškas siurblys ir klasikinis krumpliaratis. Sistema veikia nepriklausomai nuo vidaus degimo variklio, o tai reiškia, kad automobilis suvartoja mažiau degalų. TRW vairo sistema taip pat užtikrina didesnį vairavimo komfortą ir tikslumą.

EPHS gedimai ir remontas

Aprašytos pagrindinės EPHS vairo stiprintuvo sistemų gedimų diagnozavimo ir remonto taisyklės panašiu būdu taip pat taikytinos ir klasikinėms hidraulinėms sistemoms - atskyrus „elektrinę“ dalį. Hidraulinės vairo stiprintuvo sistemos tebenaudojamos tiek lengvuosiuose automobiliuose, tiek sunkvežimiuose ir kaip kiekviena transporto priemonės sistema po tam tikros ridos gali reikalauti tam tikrų aptarnavimo - remonto darbų.

Netinkamą sistemos veikimą taip pat gali sukelti elektriniai gedimai. Kaip anksčiau minėjome, transporto priemonės su EPHS sistemomis turi kontrolines lemputes, signalizuojančias apie netinkamą sistemos darbą. Jei sistema veikia tinkamai, tai kontrolinė lemputė, įjungus degimą trumpam užsidega. Jei kontrolinė lemputė užsidega veikiant varikliui, tai byloja apie sistemos gedimą. Tokiais atvejais, priklausomai nuo gedimo rūšies, vairo stiprintuvo sistema veikia avariniu režimu arba visiškai neveikia. Pirmas žingsnis tokioje situacijoje - diagnostinė patikra testeriu su tinkama programine įranga. Testeris suteikia galimybę nuskaityti ir ištrinti valdymo bloko atmintyje įrašytas klaidas, tikrų parametrų nuskaitymą (pvz., maitinimo įtampos reikšmę, vairo posūkio kampą) bei atitinkamų kodavimų atlikimą po valdymo bloko keitimo.

Paskutiniuoju veiksmu turi būti slėgių patikra sistemoje. Slėgių matavimai atliekami atitinkančiu manometru, prijungtu prie slėginės žarnos tarp siurblio ir vairo kolonėlės. Reikia paleisti variklį ir 5-10 sekundžių prilaikyti vairą kraštinėje padėtyje. Transporto priemonės ratai privalo stovėti ant pagrindo. Tam, kad nebūtų pažeistas kuris nors sistemos elementas, slėgio matavimas neturi trukti ilgiau nei anksčiau minėtos 5-10 sekundžių.

Bendrieji remonto patarimai

Vairo mechanizmas daro tiesioginę įtaką kelių eismo saugumui, todėl draudžiama naudoti jo remontui detales, išmontuotas iš kitų transporto priemonių. Vairo kolonėlių ir stiprintuvų siurblių regeneracijai firmoje „TRW“ naudojamos originalios detalės bei tie patys technologiniai procesai, kurie naudojami naujų elementų gamyboje. Po regeneracijos proceso dalims atliekami tokie patys bandymai kaip ir naujoms dalims, suteikiama tokia pati garantija.

Montuojant naują sistemą, visuose hidrauliniuose sujungimuose būtina sudėti naujus sandarinimo elementus bei užveržti juos tinkamais momentais. Esant galimybei, taip pat reikia patikrinti elektrinių kabelių būklę, atkreipiant ypatingą dėmesį į kištukines jungtis ir jų sandarinimą. Sumontavus naują hidraulinio siurblio sistemą, būtina ją užkoduoti. Tai atliekama diagnostinio testerio pagalba, įrašant kodus, esančius transporto priemonės gamintojo dokumentacijoje. Montuojant vairo stiprintuvo elementus, visi varžtiniai sujungimai užveržiami atitinkamais momentais dinamometrinio rakto pagalba.

tags: #zf #elektrinis #vairo #stiprintuvas