Sistemul de direcție manual vs. Sistem de servodirecție: care este diferența?
În dezvoltarea industriei de automobile, sistemul de direcție a evoluat de la o operare mecanică simplă la cel de astăzi extrem de inteligent și automat. Sistemul manual de direcție și sistemul de servodirecție sunt două repere importante în acest proces de dezvoltare. Deși majoritatea mașinilor moderne folosesc sisteme de servodirecție, sistemele de direcție manuale sunt încă reprezentative. Pentru proprietarii de mașini și pasionații care nu știu prea multe despre diferența dintre cele două, este important să înțeleagă diferențele dintre cele două sisteme.
Acest articol va explora diferențele dintre sistemul de direcție manual șisistem de servodirecțiedin mai multe perspective, cum ar fi principiile de proiectare, experiența de operare, costurile de întreținere și manipularea vehiculului.
Concepte de bază ale sistemului manual de direcție și ale sistemului de servodirecție
Pentru a discuta despre diferența dintre sistemul de direcție manual și sistemul de servodirecție, mai întâi trebuie să înțelegeți conceptele de bază și principiile de lucru ale acestor două sisteme.
Ce este un sistem manual de direcție?
Sistemul de direcție manual, cunoscut și sub numele de sistem mecanic de direcție, este cea mai veche tehnologie de direcție auto. Transmite mișcarea de rotație a volanului către roțile vehiculului printr-o conexiune fizică. Componentele de bază ale unui sistem de direcție manual includ un volan, o coloană de direcție, un mecanism de direcție (cum ar fi un mecanism de cremalieră și pinion sau un mecanism de angrenaj melcat) și o biela. Aceste componente lucrează împreună pentru a converti direct acțiunea de direcție a șoferului în unghiul de virare al volanului.
Funcționarea sistemului manual de direcție este complet dependentă de forța șoferului, fără asistență externă, deci este necesară o forță mare de direcție la viteză mică sau la parcare. În ciuda acestui fapt,sistem manual de direcțiea fost utilizat pe scară largă în mașinile timpurii datorită structurii sale simple, costurilor reduse de întreținere și fiabilității ridicate.
Ce este un sistem de servodirecție?
Thesistem de servodirecțieeste dezvoltat pe baza sistemului de direcție manual. Acesta ajută la operarea direcției șoferului prin adăugarea unei surse de energie externă (cum ar fi un motor hidraulic, electronic sau electric), reducând astfel semnificativ forța necesară pentru direcție. În funcție de sursa de putere, sistemul de servodirecție este împărțit în principal într-un sistem hidraulic de servodirecție (HPS), un sistem electronic de servodirecție (EHPS) și un sistem electronic de servodirecție (EPS).
● Sistemul de servodirecție hidraulic (HPS) generează presiunea uleiului hidraulic printr-o pompă hidraulică pentru a asista operațiunile de direcție. Pompa hidraulică este de obicei antrenată de motor, astfel încât atunci când motorul este la ralanti, efectul auxiliar al sistemului hidraulic va fi slăbit.
● Sistemul electronic de servodirecție hidraulică (EHPS) Adaugă control electronic sistemului hidraulic, generează presiune hidraulică printr-o pompă hidraulică electrică, nu se mai bazează pe motor și îmbunătățește flexibilitatea sistemului.
● Sistemul electronic de servodirecție (EPS) abandonează complet sistemul hidraulic și se bazează pe motoarele electrice pentru a oferi direct asistență la direcție. Acest sistem are caracteristicile vitezei rapide de răspuns, greutate redusă și consum redus de energie.
Structura și principiul de funcționare al sistemului manual de direcție și al sistemului de servodirecție
Principiul de funcționare și structura sistemului de direcție manuală și sistemul de servodirecție sunt semnificativ diferite.
1. Structura și principiul sistemului manual de direcție
Structura sistemului de direcție manuală este relativ simplă, incluzând în principal următoarele părți:
● Volan: șoferul aplică forța de rotire prin volan.
● Coloana de direcție: Conectează volanul și mecanismul de direcție și transmite mișcarea de rotație a volanului către mecanismul de direcție.
● Mecanism de direcție: De obicei un mecanism cu cremalieră și pinion sau un mecanism cu angrenaj melcat, care transformă mișcarea de rotație a coloanei de direcție în mișcare laterală și împinge tija de direcție.
● Tijă de direcție: Conectează mecanismul de direcție și volanul, transmite mișcarea laterală a angrenajului către roată și realizează direcția volanului.
În acest sistem, forța de viraj a șoferului este transmisă complet la roată prin mijloace mecanice. Prin urmare, cu cât viteza vehiculului este mai mică, cu atât este mai mare forța necesară pentru direcție. Avantajele sistemului de direcție manual sunt structura sa simplă, rata scăzută de eșec și senzația de direcție mai directă și mai precisă la viteze mari.
2. Structura și principiul sistemului de servodirecție
Sistemul de servodirecție adaugă o unitate de putere auxiliară la sistemul manual de direcție. Luând ca exemplu sistemul de servodirecție hidraulic (HPS), structura acestuia include:
● Pompa hidraulica: de obicei actionata de motor pentru a genera presiunea uleiului hidraulic.
● Conducta de ulei hidraulic: transfera uleiul hidraulic generat de pompa hidraulica in cremaliera de directie sau mecanismul de directie.
● Crema de direcție sau mecanism de direcție: reduceți forța necesară șoferului pentru a vira prin presiunea uleiului hidraulic.
● Supapă de presiune și unitate de control: reglați presiunea hidraulică în funcție de forța de direcție și viteza șoferului pentru a oferi asistență adecvată.
În sistemul electronic de servodirecție (EPS), componentele hidraulice sunt înlocuite cu motoare electrice. Sistemul folosește unitatea electronică de control (ECU) pentru a controla cu precizie forța auxiliară a motorului electric în funcție de unghiul de rotație și viteza volanului, optimizând în continuare sensibilitatea și confortul direcției.
Experiență de operare și experiență de conducere a sistemului de direcție manual și a sistemului de servodirecție
Diferența de experiență de conducere între sistemul de direcție manual și sistemul de servodirecție este deosebit de evidentă. Urmează o analiză din trei aspecte: forța de direcție, precizia controlului și confortul de conducere.
1. Forța de direcție
Când sistemul de direcție manual este la viteză mică sau parcare, șoferul trebuie să aplice o forță mare pentru a roti volanul, în special atunci când conduce vehicule grele sau vehicule de teren. Cu toate acestea, la viteze mari, forța de direcție a sistemului manual de direcție este moderată, iar senzația de direcție este mai directă și mai stabilă.
Sistemul de servodirecție reduce foarte mult sarcina de direcție a șoferului prin asistența unei surse de alimentare externe. Indiferent dacă se conduce cu viteză redusă, cu marșarier sau parcare într-un spațiu îngust, sistemul de servodirecție poate asigura o operare ușoară a direcției. La viteze mari, sistemul de servodirecție ajustează de obicei automat forța de direcție pentru a face feedback-ul la volan mai stabil, îmbunătățind astfel stabilitatea controlului.
2. Precizia controlului
Din momentul în caresistem manual de direcțienu are asistență electrică, fiecare mișcare subtilă de direcție va fi transmisă direct roților, astfel încât funcționează bine în precizia controlului. În special pe pistă sau în condiții complexe de drum, șoferul poate obține o perspectivă clară a drumului și un control precis al vehiculului prin sistemul de direcție manual.
Deși sistemul de servodirecție este mai confortabil la viteze mici și la conducerea zilnică, poate fi ușor inferior în ceea ce privește precizia controlului. În special în sistemele de servodirecție hidraulice, fluiditatea uleiului hidraulic poate face ca senzația de direcție să fie ușor vagă. Cu toate acestea, sistemele electronice moderne de servodirecție au reușit să găsească un echilibru între confort și controlabilitate prin control electronic precis, oferind o experiență bună de condus.
3. Confortul de conducere
Sistemul de servodirecție este semnificativ mai bun decât sistemul de direcție manual în ceea ce privește confortul de conducere. Sistemul de servodirecție poate regla automat forța de direcție în funcție de viteza vehiculului și de condițiile de conducere, astfel încât șoferul să nu se obosească ușor în timpul conducerii pe termen lung. În plus, efectul de tamponare al sistemului de servodirecție poate reduce și intensitatea vibrațiilor rutiere transmise volanului, îmbunătățind confortul de conducere.
Deoarece sistemul de direcție manual se bazează în întregime pe conexiuni mecanice, volanul poate simți direct modificările subtile de pe suprafața drumului. Acest feedback direct este un avantaj în unele scenarii de conducere, dar pentru șoferii obișnuiți, conducerea pe termen lung poate fi obositoare.
Întreținerea și analiza costurilor sistemului manual de direcție și a sistemului de servodirecție
În ceea ce privește întreținerea și costul, există și diferențe semnificative între sistemul de direcție manual și sistemul de servodirecție.
1. Întreținerea și costul sistemului manual de direcție
Sistemul manual de direcție este relativ ușor de întreținut datorită structurii sale simple. Principalele sale lucrări de întreținere includ lubrifierea mecanismului de direcție și verificarea uzurii tijei de direcție. Deoarece nu există componente hidraulice sau electronice, sistemele de direcție manuale au o rată de defecțiuni mai mică și costuri de reparație relativ mici.
Sistemele manuale de direcție au, în general, o durată de viață mai lungă și sunt mai fiabile în condiții extreme. Pentru șoferii care solicită performanțe mai mari ale vehiculului, sistemele de direcție manuale pot fi mai atractive.
2. Întreținerea și costul sistemelor de servodirecție
Întreținerea sistemelor de servodirecție este relativ complexă, în special în sistemele hidraulice de servodirecție. Sistemele hidraulice necesită inspecții regulate ale nivelului și calității uleiului hidraulic și înlocuirea la timp a uleiului hidraulic și a elementelor de filtrare pentru a preveni uzura și scurgerea sistemului. În plus, îmbătrânirea componentelor, cum ar fi pompele hidraulice, țevile de ulei și supapele, poate provoca, de asemenea, defecțiuni ale sistemului și costuri mari de reparații.
Costul de întreținere al sistemului electronic de servodirecție (EPS) este relativ scăzut deoarece nu are componente hidraulice și nu necesită înlocuirea uleiului hidraulic. Cu toate acestea, defecțiunile sistemelor electronice necesită adesea echipamente profesionale pentru diagnosticare și reparare, iar dacă există o problemă cu motorul electric sau unitatea de control electronică, costul reparației este, de asemenea, costisitor.
În general, costul de întreținere al sistemelor de servodirecție este mai mare decât cel al sistemelor de direcție manuale, mai ales atunci când sistemul este îmbătrânit sau defectează.
Cum să aleg un sistem de direcție care mi se potrivește?
Printr-o comparație aprofundată a sistemului de direcție manuală șisistem de servodirecțiedin punct de vedere al structurii, principiului de lucru, experienței de operare, experienței de conducere, costurilor de întreținere etc., se poate constata că cele două sisteme au propriile avantaje și dezavantaje, potrivite pentru diferite nevoi și preferințe de conducere.
Sistemul de direcție manual are o structură simplă, costuri reduse de întreținere și precizie ridicată a controlului, care este potrivit pentru șoferii care urmăresc plăcerea de a conduce și au cerințe ridicate pentru controlul vehiculului. Sistemul de servodirecție oferă o experiență de condus mai confortabilă, în special la conducerea cu viteză mică și la conducerea zilnică, care este mai relaxată și potrivită pentru majoritatea nevoilor zilnice ale mașinii.
Pentru proprietarii de mașini, alegerea sistemului de direcție ar trebui să fie determinată în funcție de obiceiurile personale de conducere, scenariile de utilizare a vehiculului și cerințele pentru performanța vehiculului. Indiferent de sistemul ales, întreținerea și inspecția regulată sunt cheia pentru a asigura funcționarea normală a sistemului de direcție. Numai pe baza unei înțelegeri complete a celor două sisteme poate fi făcută alegerea cea mai potrivită pentru a îmbunătăți experiența de conducere și performanța generală a vehiculului.
