Vairo stiprintuvo sistemos šiuolaikinėse transporto priemonėse tapo praktiškai standartine įranga. Jos leidžia vairuoti patogiau ir mažiau pavargti tiek trumpose, tiek ilgose kelionėse, ar net manevruojant aikštelėje. Jau kelis dešimtmečius hidraulinė sistema buvo labiausiai paplitęs ir naudojamas sprendimas. Tačiau vairavimo mechanizmas daro tiesioginę įtaką kelių eismo saugumui, o jo gedimai yra labai pavojingi ir kelia grėsmę vairuotojo, keleivių ir kitų eismo dalyvių saugumui. Dėl to kiekvienas vairuotojas privalo žinoti, kaip tokius gedimus atpažinti.
Vairavimo Mechanizmo Sandara ir Tipai
Vairavimo mechanizmas atlieka keletą užduočių: juo vairuotojas vairuoja transporto priemonę ir tuo pat metu turi galimybę greitai reaguoti į kelyje atsiradusius pavojus. Techniškai, vairavimo mechanizmas keičia ratų sukimosi plokštumos kampą transporto priemonės kėbulo atžvilgiu. Šiuolaikinio automobilio vairavimo mechanizmą galima suskirstyti į kelias pagrindines dalis:
- Vairas, vairo kolona ir vairo velenas: tai vairo mechanizmas, kurio užduotis - perduoti vairo judesį rato posūkio mechanizmui.
- Rato posūkio mechanizmas: susideda iš rato kronšteino svirties, rato kronšteino traukės, skersinės traukės ir išilginės traukės bei vairo traukių antgalių. Jo užduotis - reaguoti į vairo judesius ir atitinkamai pasukti ratus.
- Vairo stiprintuvas: palengvina vairo sukimą manevravimo metu. Jau keliolika metų svarbus yra vairuotojo patogumas - sukant vairą neturėtų reikėti didelių pastangų. Vairavimo mechanizmai yra projektuojami atsižvelgiant į aktyvaus ir pasyvaus saugumo reikalavimus.
Hidraulinės vairo stiprintuvo sistemos (HPS)
Pirmasis ir seniausias sprendimas - tai hidraulinis vairo stiprintuvas. Jo pagrindą sudarė juostiniu diržu varomas hidraulinis siurblys. 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. Tačiau pagrindinį šios sistemos trūkumą sudaro didelės energijos sąnaudos, susidarančios dėl nuolat veikiančio hidraulinio siurblio.
Vairo stiprintuvo siurblys yra svarbi hidraulinio tipo stiprintuvo sistemos dalis. Jis generuoja reikiamą slėgį, kuris padeda vairo mechanizmui, todėl vairuotojui lengviau sukti vairą, nes hidraulika kompensuoja sunkumą. Šią hidraulinę sistemą sudaro skysčio rezervuaras, siurblio mechanizmas ir vairo mechanizmas su grįžtamuoju ryšiu. Nors hidraulinė vairo stiprintuvo sistema jau daug dešimtmečių yra žmonėms pažįstama ir vertinama technologija, ji turi ir trūkumų, pavyzdžiui, galimas skysčio nutekėjimas ir nuolatinė apkrova varikliams.
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. Pavyzdžiui, 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.
EPHS sistemoje hidraulinis vairo stiprintuvas buvo pakeistas elektrohidrauliniu stiprintuvu, kuriame naudojamas elektros variklio varomas siurblys, veikiantis tik tuomet, kai vairuotojas suka vairą. Situacijoje, kai vairuotojas nesuka vairo, variklis (ir siurblys) apskritai neveikia arba veikia mažomis apsukomis, taip ribodamas sistemos energijos sąnaudas ir nesukeldamas energijos nuostolių. Tai leido sumažinti vairo stiprintuvo siurblio ir automobilio variklio apkrovą.
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 papildomas komforto funkcijas, pavyzdžiui, adaptacinį stiprinimą, kur jėga, reikalinga vairo pasukimui, mažėja kartu su mažėjančiu greičiu.
Elektrohidraulinio siurblio sistemą sudaro alyvos bakelis, elektrinis siurblys, siurblys, apsauginis vožtuvas bei valdymo blokas. Vairo kolonėlės konstrukcija beveik nesiskiria nuo kolonėlės su hidrauliniu stiprintuvu. Sistemos valdymo blokas gauna signalus iš įvairių daviklių ir pagal šių signalų reikšmes priima sprendimus apie siurblio įjungimą bei jo sukimo greitį.
Elektrinės vairo stiprintuvo sistemos (EPS)
Pastaraisiais metais naujuose automobiliuose vis dažniau naudojamos elektrinės vairo stiprintuvo (EPS arba angl. Electric Power Steering) sistemos. Jose vairo stiprintuvo pagalbą suteikia ne hidrauliniu būdu suslėgtas skystis, bet būtent vairui skirtas elektros variklis. Tada nebereikia hidraulinio skysčio ir sumažėja variklio apkrova. Šiuo metu yra labai populiarūs elektriniai vairo stiprintuvai, kurių stiprintuvo mechanizmas yra integruotas, užima mažai vietos ir nereikalauja skysčio naudojimo.
Pagrindiniai Vairo Stiprintuvo Sistemos Gedimų Požymiai
Vairavimo mechanizmo gedimai yra labai pavojingi važiavimo saugumui. Vairo stiprintuvo siurbliui susidūrus su ryškesniais defektais, transporto priemonės vairuotojas greitai pastebi pirmuosius gedimo ženklus. Jei atpažinsite gedimų požymius, išvengsite tolesnės žalos ir užtikrinsite, kad jūsų transporto priemonė būtų saugi. Į ką reikia atkreipti ypatingą dėmesį:
- Sunkesnis vairo valdymas: Jei vairą sunku pasukti, ypač važiuojant nedideliu greičiu arba stovint, tai gali būti ženklas, kad sugedo stiprintuvo siurblys. Reikia daug didesnių fizinių pastangų, nei įprastai, norint pasukti transporto priemonės vairą reikiama kryptimi. Tai yra vienas ryškiausių defekto požymių.
- Pašaliniai garsai: Sugedus stiprintuvo siurbliui, posūkių metu neretai girdimas ir pašalinis garsas - ūžimas, neįprastas švilpimas ar kaukimas (ypač hidraulinėse sistemose). Su variklio sūkių stiprėjantis nemalonus garsas taip pat gali reikšti, kad sugedo vairo stiprintuvo siurblys. Aukštas ūžesys arba girgždesys sukant vairą yra dažnai pasitaikantis ženklas, rodantis vairo stiprintuvo siurblio problemą, kuri paprastai praneša apie žemą skysčio lygį arba sistemoje esantį oro kamštį.
- Vairo vibracija ir trūkčiojimai: Sukant vairą gali atsirasti ir neįprastos vibracijos, vairo mechanizmo trūkčiojimai bei pasipriešinimo netolygumas. Pernelyg didelė vairo vibracija, ypač stovint bei varikliui dirbant laisva eiga, gali byloti apie vairo stiprintuvo siurblio problemas.
- Vairo laisvumas: Aiškiai jaučiamas vairo laisvumas.
- Netolygus padangų nusidėvėjimas: Netolygus padangų protektoriaus susidėvėjimas.
- Įspėjamoji lemputė: Prietaisų skydelyje deganti vairo stiprintuvo kontrolinė lemputė.
Jei pastebėjote bet kurį iš minėtų požymių, labai svarbu to nepalikti likimo valiai. Patikrinkite, ar vairo stiprintuvo skysčio lygis yra pakankamas ir ar nėra nuotėkio. Jei negalite nustatyti ar išspręsti problemos, geriausia nuvežti automobilį pas sertifikuotą mechaniką. Jei vairo mechanizmas tampa itin sunkus arba girdite garsų triukšmą, venkite vairuoti transporto priemonę, iki kol ji bus suremontuota.
Gedimų Priežastys Pagal Sistemos Tipą
Nors ir hidraulinių, ir elektrohidraulinių vairo stiprintuvo siurblių gedimo požymiai dažnai sutampa, neretai ryškiai skiriasi pagrindinės šių skirtingo tipo siurblių gedimo priežastys.
Hidraulinių vairo stiprintuvo siurblių gedimų priežastys:
- Nepakankamas hidraulinio skysčio lygis sistemoje. Jei siurbliui tenka dirbti susiduriant su ryškiu hidraulinio skysčio trūkumu, ši detalė daug greičiau dėvisi, perkaista ir sugenda.
- Nešvarus, oksiduotas arba nuo ilgo naudojimo pasenęs hidraulinis skystis.
- Natūralus siurblio guolių bei kitų komponentų susidėvėjimas.
Elektrohidraulinių vairo stiprintuvo siurblių gedimų priežastys:
- Problemų elektros tiekimo grandinėje: prastai veikiantys laidų kontaktai, korozija jungtyse, neįprastai žema įtampa.
- Variklio valdymo bloko (ECU) gedimai.
- Siurblio perkaitimai: nuolatinė aukšto lygio apkrova, užsikimšęs hidraulinio skysčio filtras ar pernelyg žemas skysčio lygis sistemoje.
Dažniausiai pasitaikantys bendrojo vairavimo mechanizmo gedimai:
- Vairo traukių antgalių susidėvėjimas: atpažįstamas pagal triukšmus, sklindančius iš po variklio gaubto, vibraciją ir drebėjimą ant vairo.
- Netinkama ratų geometrija: automobilio tempimas į kurią nors pusę, nuolatinis judėjimo trajektorijos koregavimas, lėta reakcija į vairo judesius, netolygus padangų protektoriaus dilimas.
- Susidėvėję ratų posūkių kronšteinai (senesniuose automobiliuose, paveikti korozijos).
- Ratų guolių susidėvėjimas: pasireiškia įvairaus pobūdžio triukšmu (dūzgimas, trintis, ūžimas, barškėjimas).
- Vairo kolonėlės gedimas: vairo strigimas posūkio metu, nenatūraliai didelis laisvumas, triukšmai sukant vairą.
- Elektrinių vairavimo mechanizmų gedimai: perdegęs saugiklis, pažeista valdymo pynė, sistemos perkaitimas, daviklio gedimas.
Šias problemas būtina kuo skubiau diagnozuoti ir pašalinti.
Sistemos Alyvos Priežiūra ir Nuotėkiai
Vienas svarbiausių šiuolaikinių automobilių vairo sistemų elementų yra vairo stiprintuvas. Tam, kad stiprintuvas veiktų idealiai, jam reikalingas hidraulinis skystis, naudojamas vairo sistemoje, siekiant sukurti hidraulinę jungtį tarp vairo ir priekinių ratų. Tai sumažina pastangas, reikalingas ratams pasukti.
Alyvos lygio tikrinimas
Alyvos lygis tikrinamas matuoklės, esančios sistemos bakelio kamštelyje, pagalba. Matuoklėje yra žymės, nurodančios minimalų ir maksimalų šaltos bei įkaitintos alyvos lygį. Svarbu pažymėti, kad sistemoje esanti alyva nesunaudojama ir jos lygio sumažėjimas visuomet rodo alyvos nuotėkį iš sistemos.
Nuotėkių šalinimas
Todėl prieš alyvos lygio papildymą būtina nustatyti nuotėkio vietą ir pašalinti jo priežastį. Dažniausiai nuotėkiai pasitaiko hidraulinėse žarnose arba vairo kolonėlėje, rečiau - hidraulinio siurblio sistemoje. Gali pasitaikyti situacija, kad iš kolonėlės prasisunkusi alyva renkasi traukių apsaugose ir nėra pastebima išorėje. Tačiau, jei alyvos prasisunkimą sukėlė vairo kolonėlės gedimas, negalima jo šalinti dirbtuvių sąlygomis - būtina pakeisti vairo kolonėlę.
Leistini Remonto Darbai ir Montavimas
Vairo mechanizmas daro tiesioginę įtaką kelių eismo saugumui, todėl draudžiama naudoti jo remontui detales, išmontuotas iš kitų transporto priemonių. Vieninteliai leistini dirbtuvių sąlygomis atliekami remonto darbai turi apsiriboti vairo traukių ir jų apsaugų keitimu. Vairo traukių apsaugų būklė turi būti tikrinama kiekvieno periodinio automobilio aptarnavimo metu.
Hidraulinio siurblio sistemos remontą dirbtuvių sąlygomis dažniausiai atlikti neįmanoma - joms sugedus, jas būtina pakeisti naujomis arba regeneruotomis. Montuojant naują arba regeneruotą vairo kolonėlę, negalima pamiršti apie naujų sandarinimo elementų naudojimą hidraulinės sistemos jungtyse. Tokių sandarinimo elementų vaidmenį atlieka guminiai sandarinimo žiedai arba tarpinės iš minkšto metalo (vario arba aliuminio). Tais atvejais, kai yra nesandarios hidraulinės žarnos, jas taip pat būtina pakeisti naujomis.
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. Montuojant vairo stiprintuvo elementus, visi varžtiniai sujungimai užveržiami atitinkamais momentais dinamometrinio rakto pagalba.
Vairo kolonėlių ir stiprintuvų siurblių regeneracijai, pavyzdžiui, 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.
Sistemos Užpildymas Alyva ir Nuorinimas
Pašalinus nuotėkio priežastis, visuomet būtina užpildyti sistemą nauja alyva ir nuorinti. Sistemos užpildymui naudojama alyva, atitinkanti transporto priemonės gamintojo specifikacijų reikalavimus. Automobiliuose su klasikinėmis hidraulinėmis vairo stiprintuvo sistemomis dažnai naudojama ATF tipo alyva. Automatinės pavarų dėžės skystis taip pat gali būti naudojamas kai kuriose vairo stiprintuvo sistemose. Sintetinis vairo stiprintuvo skystis paprastai yra specialiai sukurtas konkrečiam automobiliui ar sistemai. Taip pat yra nesintetinių mineralinių alyvos pagrindu vairo stiprintuvo skysčių. Geriausias būdas sužinoti, kada reikia pakeisti vairo stiprintuvo skystį, yra vadovautis originalios įrangos gamintojo rekomendacijomis.
Vairo stiprintuvo skysčio keitimas | AUTODOC patarimai
Nuorinimo procedūra
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.
Elektrinių Gedimų Diagnostika EPHS Sistemose
Netinkamą sistemos veikimą taip pat gali sukelti elektriniai gedimai. 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.
Jei testeris rodo ryšio su sistema klaidą, tai 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.
Tipiniai EPHS elektrinių gedimų pavyzdžiai:
- Netinkama maitinimo įtampa: šią klaidą gali nulemti pažeistas arba išsikrovęs akumuliatorius, pažeistas generatorius, pažeisti maitinimo, masės laidai, oksiduoti sujungimai sistemoje.
- Pažeistas vairo posūkio daviklis: trumpasis jungimas su mase arba pliusu.
- Stiprintuvo terminė apsauga: ši klaida įrašoma esant per aukštai hidraulinės alyvos temperatūrai.
- Susidūrimo signalas: jei transporto priemonė pateko į avariją ir suveikė oro pagalvių sistema, ši informacija gali būti išsiųsta į stiprintuvo valdymo bloką, dėl ko stiprintuvo sistema išjungiama.
Sumontavus naują hidraulinio siurblio sistemą, būtina ją užkoduoti. Tai atliekama diagnostinio testerio pagalba, įrašant kodus, esančius transporto priemonės gamintojo dokumentacijoje.
Slėgių Patikra ir Siurblių Remontas
Paskutiniuoju veiksmu, diagnozuojant sistemos gedimus, 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.
Kaip ir su beveik bet kokiu remontu, kaina ir trukmė yra individuali bei priklauso nuo automobilio markės ir modelio. Siurblio remonto trukmė gali svyruoti nuo poros valandų iki poros darbo dienų, o kaina - nuo keliasdešimt iki kelių šimtų eurų.
Aprašytos pagrindinės EPHS 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 ir kiekviena transporto priemonės sistema, po tam tikros ridos gali reikalauti tam tikrų aptarnavimo ir remonto darbų.
tags: #vairo #siurbliuko #antgaliai