Vairo stiprintuvo sistemos pastaruoju metu tapo praktiškai standartine įranga naujai gaminamose transporto priemonėse. Jau kelis dešimtmečius hidraulinė sistema yra labiausiai paplitęs ir naudojamas sprendimas. Vairo sistema yra vienas svarbiausių automobilio komponentų ir vienas iš mechanizmų, kurie yra jautriausi pažeidimams.
Dvi svarbiausios vairavimo sistemos sudedamosios dalys yra vairo kolonėlė ir vairo mechanizmas. Labiausiai paplitusios yra krumpliaratinės vairo pavaros, kurios yra horizontaliai išdėstytos vairo kolonėlės atžvilgiu ir dažniausiai naudojamos priekiniais ratais varomuose automobiliuose.
Vairo stiprintuvo sistemų evoliucija ir tipai
Tradicinės hidraulinės sistemos
Tipinę hidraulinę 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. O 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.
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.
EPHS sistemos 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). Situacijoje, kai vairuotojas nesuka vairo, variklis (suprantama, ir siurblys) apskritai neveikia arba veikia mažomis apsukomis, taip ribodamas sistemos energijos sąnaudas, nesukeldamas energijos nuostolių.
Ši sistema taip pat įgalino papildomos komforto funkcijos - adaptacinio stiprinimo - įgyvendinimą. Adaptacinėse sistemose 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.
Vairo stiprintuvo bakelis ir jo vaidmuo
Alyvos tikrinimas ir lygis bakelyje
Vairo stiprintuvo sistemoje naudojama speciali alyva, kuri veikia ne tokiomis sudėtingomis sąlygomis kaip, pavyzdžiui, variklinė alyva, tačiau ji taip pat turi pasižymėti tam tikromis savybėmis. Alyvos lygis tikrinamas matuoklės, esančios sistemos bakelio kamštelyje, pagalba. Matuoklėje yra žymės, nurodančios minimalų ir maksimalų šaltos bei įkaitusios alyvos lygį. Būtina pažymėti, kad sistemoje esanti alyva nesunaudojama ir jos lygio sumažėjimas visuomet rodo alyvos nuotėkį iš sistemos. Todėl prieš alyvos lygio papildymą būtina nustatyti nuotėkio vietą ir pašalinti jo priežastį.
Vairo stiprintuvo skysčio tipai ir savybės
Vairo stiprintuvo sistemose naudojamų skysčių skirstymas panašus į variklinių alyvų skirstymą. Skiriamos trys pagrindinės grupės:
- Mineralinės alyvos: pagamintos iš rafinuotų naftos frakcijų su eksploatacines savybes gerinančiais priedais. Jos naudojamos senesnių transporto priemonių vairo stiprintuvo sistemose. Pagrindinis jų privalumas yra tas, kad jos yra abejingos guminėms vairo sudedamosioms dalims.
- Sintetiniai skysčiai: jiems būdinga tai, kad juose yra mažai naftos dalelių, tačiau daug specializuotų priedų. Jie gali ilgai veikti sistemoje ir yra atsparūs aukštai temperatūrai.
- Pusiau sintetiniai skysčiai: yra kompromisas tarp mineralinių ir sintetinių alyvų.
Kalbant apie hidraulinių vairavimo skysčių maišymąsi, taikomas tas pats principas kaip ir variklinėms alyvoms - negalima maišyti skirtingos cheminės sudėties skysčių. Sistemos užpildymui naudojama alyva, atitinkanti transporto priemonės gamintojo specifikacijų reikalavimus. Automobiliuose su klasikinėmis hidraulinėmis vairo stiprintuvo sistemomis dažnai naudojama ATF tipo alyva. Elektrohidraulinių sistemų (taip pat ir hidraulinių, esančių naujesnėse transporto priemonėse) atveju situacija atrodo kitaip, čia naudojami specializuoti skysčiai.
Kada keisti vairo stiprintuvo skystį ir kaip tai atpažinti
Kaip ir bet kurį kitą automobilio eksploatacinį skystį, vairo stiprintuvo skystį taip pat reikia periodiškai keisti. Tokiu atveju reikia laikytis automobilio gamintojo ir skysčio gamintojo nurodymų. Paprastai vairo mechanizmo skystį reikėtų keisti ne rečiau kaip kas 100 000 km arba kartą per dvejus metus.
Yra ir kitų simptomų, kurie rodo, kad reikia keisti vairo stiprintuvo skystį:
- Jei sukant vairą jaučiamas pasipriešinimas.
- Maksimaliai pasukus ratus iš po variklio dangčio girdimas į ūžesį panašus garsas. Taip vairo stiprintuvo siurblys reaguoja, kai skysčio lygis sistemoje yra per žemas arba kai skystis perkaista, t. y. praranda savo savybes.
- Skystį taip pat reikėtų keisti, jei jis tampa tamsiai rudos ar net juodos spalvos. Tai signalizuoja, kad skystis yra perkaitęs arba pervargęs. Išsiplėtimo rezervuare (bakelyje) galima pastebėti pasikeitusią skysčio spalvą.
Ekspertai nurodo, kad vadinamasis alyvos patamsėjimas eina kartu su kitais prastesnės kokybės alyvos požymiais (siurblio ūžesys, vairo pasipriešinimas). Todėl, pastebėjus tokius simptomus, geriausia nedelsiant pakeisti visą sistemoje esantį skystį.
Kaip praplauti vairo stiprintuvo skystį
Dažniausios problemos ir gedimų diagnostika
Alyvos nuotėkiai ir jų šalinimas
Dažniausiai nuotėkiai pasitaiko hidraulinėse žarnose arba vairo kolonėlėje, rečiau - hidraulinio siurblio sistemoje. Gali pasitaikyti tokia 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. 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.
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.
Sistemos nuorinimas po remonto
Pašalinus nuotėkio priežastis, visuomet būtina užpildyti sistemą nauja alyva ir nuorinti. 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.
Elektriniai gedimai 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 sistemų elektrinių gedimų pavyzdžiai:
- Netinkama maitinimo įtampa: šią klaidą 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.
Slėgio patikra sistemoje
Paskutiniuoju veiksmu gali 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.
Remontas, priežiūra ir saugumo aspektai
Siurblių sistemų remontas dirbtuvių sąlygomis - joms sugedus, jas būtina pakeisti naujomis arba regeneruotomis. 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.
Pabaigai, būtina priminti, kad 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.
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.
tags: #vw #polo #vairo #stiprintuvo #bakelis