Princip činnosti posilovače řízení automobilu – EPS, EGUR a GUR

Existují tři typy posilovačů řízení: elektrický (EPS), elektrohydraulický (EPS) a nejběžnější hydraulický (GUR). Je navržen tak, že i když selže, bude stále možné auto ovládat.

Neinformativní nebo „bavlněný“ volant, jeho špatná návratnost, slabá zpětná vazba od silnice atd. – všechny tyto body závisí především na konstrukci systému řízení. Zásadní roli zde hrají ztráty třením a parazitní moment setrvačnosti.

Při výběru typu posilovače řízení je lepší se zaměřit na zážitek z jízdy. Hydraulické a elektrické systémy mají značné konstrukční rozdíly a své vlastní silné a slabé stránky.

V našem autoservisu můžete provést diagnostiku a oprava posilovače řízení jakékoli kategorie – EPS, EPPS a GPS. Servisní specialisté pracují na moderním vybavení (stojany) a mají bohaté zkušenosti. Montáž a demontáž na místě. Záruka na dílo je 2 roky.

Elektrický posilovač řízení (EPS)

Když řidič otáčí volantem, torzní hřídel se stáčí. Tyto informace jsou přenášeny do řídicí jednotky snímačem točivého momentu. ECU zpracovává data, koreluje je s údaji ostatních senzorů a vypočítává sílu, kterou je třeba vyvinout, aby pomohla řidiči otočit kola. Elektromotor přijímá příkaz a působí na hřídel sloupku řízení nebo hřeben řízení.

Provozní režimy elektrického posilovače řízení:

• Otáčení vozu v normálním režimu
• Otáčení auta vysokou rychlostí
• Otáčení auta při nízké rychlosti
• Vrácení kol do středové polohy
• Udržování kol ve střední poloze

Elektrohydraulický posilovač řízení (EHSS)

Elektronika přišla na pomoc mechanika a hydraulika. V důsledku této symbiózy se objevil elektrohydraulický posilovač. Existují dva typy posilovače řízení: s elektromagnetickým ventilem a s elektrickým čerpadlem. Činnost zesilovače je řízena elektronickou jednotkou na základě údajů ze snímačů rychlosti, otáčení volantu a otáček klikového hřídele. Sada senzorů se může lišit v závislosti na modelu vozidla.

U prvního provedení je v rozdělovači posilovače řízení navíc zabudován elektromagnetický ventil a vratná komora s pístem. Při protáčení kol na místě nebo při jízdě nízkou rychlostí je ventil otevřený, tlak v systému je na maximu – volant se snadno otáčí. Se zvyšujícími se otáčkami se ventil ovládaný jednotkou proporcionálně uzavírá. V důsledku toho klesá tlak v systému a zvyšuje se síla řízení.

Ve druhém, pokročilejším provedení je hydraulické čerpadlo nahrazeno elektrickým čerpadlem, poháněným nikoli klikovým hřídelem, ale samostatným elektromotorem. Jeho provoz je řízen řídící jednotkou. Při nízkých otáčkách je rychlost otáčení čerpadla maximální a při vysokých otáčkách je omezena řídicí jednotkou. Proto čím vyšší rychlost, tím těžší je volant. Výměna hydraulického čerpadla za elektrické čerpadlo umožňuje snížit spotřebu paliva na 0,2 l na 100 km.

Hydraulický posilovač řízení (posilovač řízení)

Posilovač řízení je hydraulický posilovač řízení, který přeměňuje mechanickou energii na tlak kapaliny tím, že tlačí olej pod tlakem do převodky řízení.

Posilovač řízení lze instalovat na jakýkoli typ mechanismu řízení. U osobních automobilů se nejvíce používá hřebenový mechanismus. V tomto případě je obvod posilovače řízení následující:

Nádržka posilovače řízení – v nádrži pracovní kapaliny je instalována filtrační vložka a měrka pro sledování hladiny oleje. Olej se používá k mazání třecích párů mechanismů a přenosu síly z čerpadla na hydraulický válec. Síťka slouží jako filtr v nádrži, aby se zabránilo nečistotám a kovovým třískám, které mohou vzniknout během provozu.

Hladinu kapaliny v nádrži lze zkontrolovat vizuálně, pokud je nádrž vyrobena z průsvitného plastu. Pokud je plast neprůhledný nebo je použita kovová nádrž, hladina kapaliny se kontroluje pomocí měrky.

U některých vozidel lze hladinu kapaliny zkontrolovat pouze po krátké době chodu motoru nebo několikanásobným otočením volantu v různých směrech při volnoběhu.

Měrky nebo nádržky mají speciální zářezy pro studený i horký motor, který běží určitou dobu. Požadovanou hladinu kapaliny lze také určit pomocí značek „Max“ a „Min“.

Čerpadlo posilovače řízení – je nezbytný pro udržení požadovaného tlaku v systému a zajištění cirkulace oleje. Čerpadlo je namontováno na bloku válců motoru a je poháněno od řemenice klikového hřídele pomocí hnacího řemenu.

Konstrukčně může být čerpadlo různých typů. Nejběžnější jsou lamelová čerpadla, která se vyznačují vysokou účinností a odolností proti opotřebení. Zařízení je vyrobeno v kovové skříni s rotorem s lopatkami rotujícími uvnitř.

Během otáčení lopatky zachycují pracovní kapalinu a pod tlakem ji přivádějí do rozdělovače a poté do hydraulického válce.

Čerpadlo je poháněno řemenicí klikového hřídele, takže jeho výkon a tlak závisí na otáčkách motoru. Pro udržení požadovaného tlaku v posilovači řízení se používá speciální ventil. Tlak, který čerpadlo vytváří v systému, může dosahovat až 100–150 barů.

V závislosti na typu ovládání se olejová čerpadla dělí na nastavitelná a nenastavitelná:

• Nastavitelná čerpadla udržují konstantní tlak změnou výkonu čerpadla.
• Konstantní tlak v neregulovaných čerpadlech je udržován redukčním ventilem.

Redukční ventil je pneumatická nebo hydraulická škrticí klapka, která funguje automaticky a řídí hladinu tlaku oleje.

Rozdělovač posilovače řízení – namontované na hřídeli řízení nebo na prvcích převodky řízení. Jeho účelem je nasměrovat tok pracovní kapaliny do odpovídající dutiny hydraulického válce nebo zpět do nádrže.

Hlavními prvky rozdělovače jsou torzní tyč, rotační ventil a hřídel rozdělovače. Torzní tyč je tenká, pružná kovová tyč, která se kroutí pod vlivem točivého momentu. Cívka ventilu a hřídel rozdělovače jsou dvě válcové části s kapalinovými kanály vloženými do sebe. Ventil je spojen s pastorkem převodky řízení a hřídel rozdělovače s kardanovým hřídelem sloupku řízení, tedy s volantem. Torzní tyč je na jednom konci připevněna k hřídeli rozdělovače a její druhý konec je instalován v rotačním ventilu.

Rozdělovač může být axiální, ve kterém se cívka pohybuje progresivně, nebo rotační, v tomto případě se cívka otáčí.

Hydraulický válec – zabudovaný do hřebenu a skládá se z pístu a tyče, která pohybuje hřebenem působením tlaku kapaliny. Vysokotlaké spojovací hadice zajišťují cirkulaci oleje mezi rozdělovačem, hydraulickým válcem a čerpadlem. Olej z nádrže do čerpadla az rozdělovače zpět do nádrže je přiváděn nízkotlakými hadicemi.

Princip činnosti posilovače řízení

Provozní režimy posilovače řízení při otáčení kol v libovolném směru:

• Auto stojí na místě – kola jsou namontována rovně. V tuto chvíli nefunguje posilovač řízení a kapalina je jednoduše pumpována systémem čerpadlem (z nádrže do rozdělovače a zpět).
• Řidič začne točit volantem – točivý moment z volantu se přenáší na hřídel rozdělovače a poté na torzní tyč, která se začne kroutit. Otočný ventil se v tomto okamžiku neotáčí, protože mu v tom brání třecí síla, která zabraňuje otáčení kol. Hřídel rozdělovače pohybem vzhledem k cívce otevírá kanál pro proudění kapaliny do jedné z dutin hydraulického válce (v závislosti na směru otáčení volantu). Veškerá kapalina pod tlakem je tak nasměrována do hydraulického válce. Kapalina z druhé dutiny hydraulického válce vstupuje do vypouštěcího potrubí a poté do nádrže. Kapalina tlačí na píst s tyčí, díky čemuž se hřeben řízení pohybuje a kola se otáčejí.
• Řidič přestal točit volantem – nadále jej držet v otočené poloze. Hřeben řízení, pohybující se, otáčí rotačním ventilem a vyrovnává jej vzhledem k hřídeli rozdělovače. V tomto okamžiku je rozdělovač nastaven do neutrální polohy a kapalina opět cirkuluje systémem, aniž by vykonávala jakoukoli práci, jako u kol v přímém směru.
• Volant se vytočí do krajní polohy a drží – nejobtížnější režim pro posilovač řízení, protože rozdělovač se nemůže vrátit do neutrální polohy a veškerá kapalina cirkuluje uvnitř čerpadla, což je doprovázeno zvýšeným hlukem z jeho provozu. Jakmile ale pustíte volant, systém se vrátí do normálu.

Kdy vyměnit kapalinu posilovače řízení

Teoreticky lze pracovní kapalinu používat po celou dobu životnosti vozidla, ale doporučuje se pravidelně měnit olej.

Doba výměny závisí na intenzitě používání vozidla. Při průměrném ročním nájezdu 10–20 tisíc km stačí vyměnit olej jednou za dva až tři roky. Pokud je vůz používán častěji, je třeba kapalinu měnit častěji.

V důsledku provozu hydraulického posilovače se teplota jeho prvků zvyšuje. Olej se díky tomu také zahřívá, což vede ke zhoršení jeho fyzikálních vlastností. Pokud jsou při sledování stavu kapaliny zaznamenány cizí částice nebo zápach spáleného oleje, je čas na výměnu.

Objem kapaliny při úplné výměně nepřesáhne jeden a půl litru. U kapaliny se měří dvě hladiny: studená a horká. Hladina chladu je bod, při kterém je teplota oleje mezi nulou a třiceti stupni. Horká hladina je bod, kde se teplota kapaliny pohybuje od padesáti do osmdesáti stupňů.

Výhody a nevýhody posilovače řízení

Výhodou systému posilovače řízení je:

• Usnadnění řízení a snížení únavy řidiče
• Změkčení nárazů přenášených na volant od nerovností vozovky
• Lepší ovladatelnost a ovladatelnost vozu

• Neustále běžící čerpadlo odebírá část výkonu motoru
• Potřeba pravidelné údržby systému