Система ручного рулевого управления и система гидроусилителя рулевого управления: в чем разница?
В процессе развития автомобильной промышленности система рулевого управления прошла путь от простого механического управления до сегодняшнего высокоинтеллектуального и автоматизированного. Ручная система рулевого управления и система рулевого управления с усилителем являются двумя важными вехами в этом процессе развития. Хотя большинство современных автомобилей используют системы рулевого управления с усилителем, ручные системы рулевого управления по-прежнему являются типичными. Для автовладельцев и энтузиастов, которые не знают многого о разнице между ними, важно понимать разницу между этими двумя системами.
В этой статье будут рассмотрены различия между ручной системой рулевого управления исистема гидроусилителя руляс разных точек зрения, таких как принципы проектирования, опыт эксплуатации, затраты на техническое обслуживание и управляемость транспортного средства.
Основные понятия ручного рулевого управления и гидроусилителя рулевого управления
Чтобы обсудить разницу между системой ручного рулевого управления и системой гидроусилителя рулевого управления, сначала необходимо понять основные концепции и принципы работы этих двух систем.
Что такое ручная система рулевого управления?
Система ручного рулевого управления, также известная как механическая система рулевого управления, является самой ранней технологией автомобильного рулевого управления. Она передает вращательное движение рулевого колеса на колеса транспортного средства через физическое соединение. Основные компоненты системы ручного рулевого управления включают рулевое колесо, рулевую колонку, рулевой механизм (такой как реечный или червячный механизм) и шатун. Эти компоненты работают вместе, чтобы напрямую преобразовывать рулевое действие водителя в угол поворота колеса.
Работа системы ручного рулевого управления полностью зависит от силы водителя, без внешней помощи, поэтому на низкой скорости или при парковке требуется большое усилие на рулевом колесе. Несмотря на это,ручная система рулевого управленияшироко использовался в ранних автомобилях благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости обслуживания и высокой надежности.
Что такое система гидроусилителя рулевого управления?
Theсистема гидроусилителя руляразработана на основе системы ручного рулевого управления. Она помогает водителю в управлении автомобилем, добавляя внешний источник питания (например, гидравлический, электронный или электродвигатель), тем самым значительно снижая усилие, необходимое для рулевого управления. В зависимости от источника питания система рулевого управления с усилителем в основном делится на гидравлическую систему рулевого управления с усилителем (ГЭС), электронную систему рулевого управления с гидравлическим усилителем (ЭГПС) и электронную систему рулевого управления с усилителем (EPS).
● Система гидроусилителя руля (ГУР) создает давление гидравлического масла через гидравлический насос для помощи в рулевом управлении. Гидравлический насос обычно приводится в действие двигателем, поэтому, когда двигатель работает на холостом ходу, вспомогательный эффект гидравлической системы будет ослаблен.
● Электронная система гидроусилителя руля (ЭГПС) Добавляет электронное управление к гидравлической системе, создает гидравлическое давление с помощью электрогидравлического насоса, больше не зависит от двигателя и повышает гибкость системы.
● Электронная система рулевого управления с усилителем (EPS) полностью отказывается от гидравлической системы и полагается на электродвигатели для непосредственного обеспечения помощи рулевому управлению. Эта система имеет характеристики быстрой скорости отклика, легкого веса и низкого потребления энергии.
Структура и принцип работы ручного рулевого управления и гидроусилителя рулевого управления
Принцип работы и структура ручного рулевого управления и гидроусилителя рулевого управления существенно различаются.
1. Устройство и принцип работы ручного рулевого управления
Структура системы ручного рулевого управления относительно проста и включает в себя следующие основные части:
● Рулевое колесо: водитель прикладывает усилие поворота через рулевое колесо.
● Рулевая колонка: соединяет рулевое колесо и рулевой механизм и передает вращательное движение рулевого колеса на рулевой механизм.
● Рулевой механизм: обычно реечный или червячный механизм, который преобразует вращательное движение рулевой колонки в боковое движение и толкает рулевую тягу.
● Рулевая тяга: соединяет рулевой механизм и колесо, передает боковое движение шестерни на колесо и осуществляет рулевое управление колесом.
В этой системе усилие поворота водителя полностью передается на колесо механическим способом. Поэтому, чем ниже скорость автомобиля, тем большее усилие требуется для рулевого управления. Преимуществами системы ручного рулевого управления являются ее простая структура, низкий уровень отказов и более прямое и точное ощущение рулевого управления на высоких скоростях.
2. Устройство и принцип работы системы гидроусилителя руля
Система гидроусилителя рулевого управления добавляет вспомогательный силовой агрегат к системе ручного рулевого управления. Если взять в качестве примера гидравлическую систему гидроусилителя рулевого управления (ГУР), то ее структура включает:
● Гидравлический насос: обычно приводится в действие двигателем для создания давления гидравлического масла.
● Гидравлический масляный трубопровод: перекачивает гидравлическое масло, вырабатываемое гидравлическим насосом, в рулевую рейку или рулевой механизм.
● Рулевая рейка или рулевой механизм: уменьшают усилие, необходимое водителю для поворота рулевого колеса, за счет давления гидравлического масла.
● Клапан давления и блок управления: регулируйте гидравлическое давление в соответствии с усилием рулевого управления и скоростью водителя, чтобы обеспечить соответствующую помощь.
В электронной системе рулевого управления с усилителем (EPS) гидравлические компоненты заменены электродвигателями. Система использует электронный блок управления (ЭБУ) для точного управления вспомогательным усилием электродвигателя в соответствии с углом поворота рулевого колеса и скоростью, что дополнительно оптимизирует чувствительность рулевого управления и комфорт.
Опыт эксплуатации и вождения систем ручного рулевого управления и гидроусилителя рулевого управления
Разница в опыте вождения между ручной системой рулевого управления и системой усилителя рулевого управления особенно очевидна. Ниже приведен анализ по трем аспектам: усилие рулевого управления, точность управления и комфорт вождения.
1. Усилие рулевого управления
Когда ручная система рулевого управления находится на низкой скорости или парковке, водителю необходимо прикладывать большое усилие для поворота рулевого колеса, особенно при управлении тяжелыми транспортными средствами или внедорожниками. Однако на высоких скоростях усилие рулевого управления ручной системы рулевого управления умеренное, а ощущение рулевого управления более прямое и стабильное.
Система рулевого управления с усилителем значительно снижает нагрузку на водителя при рулевом управлении с помощью внешнего источника питания. Будь то движение на низкой скорости, движение задним ходом или парковка в узком пространстве, система рулевого управления с усилителем может обеспечить легкое рулевое управление. На высоких скоростях система рулевого управления с усилителем обычно автоматически регулирует усилие рулевого управления, чтобы сделать обратную связь рулевого колеса более стабильной, тем самым улучшая устойчивость управления.
2. Точность контроля
Так какручная система рулевого управленияне имеет усилителя, каждое тонкое движение рулевого управления будет напрямую передаваться на колеса, поэтому он хорошо работает в точности управления. Особенно на трассе или в сложных дорожных условиях водитель может получить четкое представление о дороге и точное управление автомобилем с помощью системы ручного рулевого управления.
Хотя система рулевого управления с усилителем более комфортна на низких скоростях и при ежедневном вождении, она может немного уступать в точности управления. Особенно в системах рулевого управления с гидроусилителем текучесть гидравлического масла может привести к тому, что ощущение рулевого управления будет немного неопределенным. Однако современные системы рулевого управления с электронным усилителем смогли найти баланс между комфортом и управляемостью за счет точного электронного управления, что обеспечивает хорошие ощущения от вождения.
3. Комфорт вождения
Система рулевого управления с усилителем значительно лучше, чем ручная система рулевого управления с точки зрения комфорта вождения. Система рулевого управления с усилителем может автоматически регулировать усилие рулевого управления в соответствии со скоростью автомобиля и условиями вождения, так что водитель не так быстро устает во время длительного вождения. Кроме того, буферный эффект системы рулевого управления с усилителем может также снизить интенсивность дорожной вибрации, передаваемой на рулевое колесо, что повышает комфорт вождения.
Поскольку система ручного управления полностью опирается на механические соединения, рулевое колесо может напрямую чувствовать тонкие изменения дорожного покрытия. Эта прямая обратная связь является преимуществом в некоторых сценариях вождения, но для обычных водителей длительное вождение может показаться утомительным.
Анализ технического обслуживания и затрат на ручную систему рулевого управления и систему рулевого управления с усилителем
С точки зрения обслуживания и стоимости также существуют значительные различия между системой ручного рулевого управления и системой гидроусилителя рулевого управления.
1. Техническое обслуживание и стоимость системы ручного рулевого управления
Система ручного рулевого управления относительно проста в обслуживании благодаря своей простой конструкции. Основные работы по ее техническому обслуживанию включают смазку рулевого механизма и проверку износа рулевой тяги. Поскольку в них нет гидравлических или электронных компонентов, системы ручного рулевого управления имеют более низкую частоту отказов и относительно небольшие затраты на ремонт.
Системы ручного управления обычно имеют более длительный срок службы и более надежны в экстремальных условиях. Для водителей, которым требуется более высокая производительность автомобиля, системы ручного управления могут быть более привлекательными.
2. Техническое обслуживание и стоимость систем гидроусилителя руля
Техническое обслуживание систем гидроусилителя руля является относительно сложным, особенно в системах гидроусилителя руля. Гидравлические системы требуют регулярных проверок уровня и качества гидравлического масла, а также своевременной замены гидравлического масла и фильтрующих элементов для предотвращения износа и утечек в системе. Кроме того, старение компонентов, таких как гидравлические насосы, масляные трубы и клапаны, также может привести к отказу системы и высоким затратам на ремонт.
Стоимость обслуживания электронной системы усилителя рулевого управления (EPS) относительно низкая, поскольку она не имеет гидравлических компонентов и не требует замены гидравлического масла. Однако неисправности в электронных системах часто требуют профессионального оборудования для диагностики и ремонта, а если есть проблема с электродвигателем или электронным блоком управления, стоимость ремонта также высока.
В целом стоимость обслуживания систем гидроусилителя рулевого управления выше, чем у систем ручного рулевого управления, особенно если система стареет или выходит из строя.
Как выбрать подходящую мне систему рулевого управления?
Благодаря глубокому сравнению системы ручного рулевого управления исистема гидроусилителя руляС точки зрения структуры, принципа работы, опыта эксплуатации, опыта вождения, стоимости обслуживания и т. д. можно обнаружить, что обе системы имеют свои преимущества и недостатки, подходящие для различных потребностей и предпочтений вождения.
Система ручного рулевого управления имеет простую конструкцию, низкую стоимость обслуживания и высокую точность управления, что подходит для водителей, которые ищут удовольствие от вождения и предъявляют высокие требования к управлению автомобилем. Система усилителя рулевого управления обеспечивает более комфортное вождение, особенно при движении на низкой скорости и ежедневном вождении, что более расслабленно и подходит для большинства повседневных потребностей автомобиля.
Для владельцев автомобилей выбор системы рулевого управления должен определяться в соответствии с личными привычками вождения, сценариями использования транспортного средства и требованиями к производительности транспортного средства. Независимо от того, какая система выбрана, регулярное техническое обслуживание и осмотр являются ключом к обеспечению нормальной работы системы рулевого управления. Только на основе полного понимания двух систем можно сделать наиболее подходящий выбор для улучшения опыта вождения и общей производительности транспортного средства.
