Датчик рулевой рейки как еще называется

Датчик угла поворота автомобильного руля

Электронные системы современных автомобилей требуют большого количества данных, считываемых с датчиков, для бесперебойной работы программируемых функций. Одним из важных приборов, дающим информацию для электроусилителя руля, является датчик угла поворота рулевого колеса. Этот элемент системы управления автомобилем играет важную роль для безопасности при эксплуатации транспортного средства.

Измерение угла поворота руля датчиком

Какие виды бывают

В зависимости от производителя, модели автомобиля и года выпуска, применяются несколько типов датчиков, при помощи которых измеряется угол поворота руля, а также сопутствующие величины (скорость и направление поворота):

Последний — самый функциональный и современный вид сенсорных устройств, устанавливается на элитные марки автомобилей.

Принцип действия

Рассмотрим потенциометрическую систему. Она самая простая и компактная, не нуждается в электронных элементах в своем составе. Ее преимуществом является устойчивость к электромагнитным помехам. Работа прибора основана на пропорциональном изменении сопротивления датчика при различных углах поворота руля. Два переменных резистора, при повороте руля водителем, изменяют свое сопротивление, что фиксируется приемным электронным блоком.

Недостатком данных датчиков является изнашиваемость движущихся элементов.

В оптических сенсорах, применяют источник света в виде светодиодов, который попадает на фоторезисторы некоторыми импульсами через специально размеченный диск. При вращении рулевой колонки, срабатывает датчик угла поворота руля — фоторезисторы уменьшают свое сопротивление при попадании на них света, и наоборот. Диск состоит из внутренней и наружной плоскостей. Каждая из них предназначена для подачи светового сигнала, дающего информацию о разных параметрах — угле поворота и направлении движения руля.

К недостаткам системы относится отсутствие универсальности измерения. Такой параметр, как угловая скорость вращения недоступен. Для его регистрации применяются магниторезистивные элементы.

В магниторезистивном датчике поворота и измерения скорости движения рулевого колеса имеются движущиеся магниты. Они вращаются относительно неподвижных магниторезисторов, закрепленных в корпусе, при помощи зубчатых колес с определенным числом зубьев. Во время вращения магнитов происходит изменение магнитного поля, что влечет за собой изменение сопротивления резисторов.

В данный момент, магнитные приборы самые востребованные в России, а также на мировом рынке автомобилестроения, так как они достаточно точно помогают в регулировке работы электропривода руля.

Основные признаки неисправности

Иногда сенсоры устанавливают на рейку рулевой колонки, что увеличивает количество попадаемой пыли. Данное обстоятельство приводит к отказу электронной части датчика. Механическая часть подвергается коррозии.

О неисправности системы сигнализирует желтый либо красный свет на приборном табло. Водитель может почувствовать одностороннее усиление руля при поворотах или более слабое на одну из сторон. Явно почувствовать сбой можно, если вращение происходит очень туго, рывками.

Видео по теме

Источник

Датчик угла поворота руля – что это такое и зачем нужен?

16.10.2018 Автор: Master Service 20624

Наверное, многие водители слышали о датчике угла поворота руля или датчике положения руля, но мало кто осознает всю важность этого элемента рулевого управления. Вот вы знали, что от состояния датчика зависит работа всего электроусилителя руля?

Техническая информация о датчике

Датчик угла поворота руля – элемент ЭУРа (ЭГУРа), который определяет положение руля в диапазоне 720⁰ в каждую сторону. Чаще всего датчик стоит на рулевой электро колонке под рулем, реже – на валу распределителя рулевой рейки или над травмобезопасным валом колонки.

Датчик угла поворота руля для Mercedes-Benz E-Class

Что измеряет датчик:

Датчик связан с блоком управления электроусилителя, который, исходя из полученных данных, корректирует работу электромотора усилителя. Исправный датчик гарантирует высокую точностью работы электроусилителя.

Помимо ЭУРа и ЭГУРа, датчик угла поворота руля может быть связан с системами:

Существует три вида датчиков угла поворота руля, которые отличаются по принципам работы и конструкции:

Каталог рулевых колонок с EPS (электроусилителем руля)

Потенциометрический датчик относится к группе контактных датчиков. Узел состоит из двух потенциометров, которые установлены на рулевой колонке. Чтобы потенциометры правильно измеряли относительные и абсолютные углы поворотов руля, один из потенциометров смещен относительно второго на 90⁰.

Как работает такой датчик? Все очень просто – чем больше угол поворота руля, тем выше сопротивление на потенциометре. Сопротивление растет пропорционально углу поворота.

Главное преимущество потенциометрического датчика – простая конструкция, а главный недостаток – низкая надежность. В современных автомобилях данный вид датчиков встречается крайне редко.

Оптический датчик – более совершенный вариант сенсорного устройства. Узел состоит из кодирующего диска, светодиодов, фоторезисторов и блока определения полных оборотов вращения.

Оптический датчик угла поворота руля

Кодирующий диск прикреплен к валу рулевой колонки и состоит из внутреннего и внешнего сегментных колец. На внутреннем кольце равномерно расположены несколько отверстий, а на внешнем кольце отверстия расположены неравномерно. Устройство внутреннего сегментного кольца позволяет определить угол поворота руля, а с помощью внешнего кольца датчик определяет направление поворота руля.

Читайте также:  Антифриз ниагара зеленый концентрат

Между кольцами стоят светодиоды, а с наружной части колец установлены фоторезисторы. Количество источников света и фоторезисторов зависит от модели датчика.

Как работает оптический датчик :

Оптические датчики встречаются чаще, чем потенциометрические.

В большинстве современных электроусилителей используют магниторезистивные датчики. Магниторезистивный датчик измеряет угол и направления поворота руля, а также определяет угловую скорость, с которой вы поворачиваете руль. Поэтому блок управления более точно определяет и задает скорость работы электромотора усилителя.

Конструкция магниторезистивного датчика:

Центральные элементы датчика – гигантские магниторезисторы (GMR) или их аналоги, анизотропные магниторезисторы (AMR). Подвижные магниты вращаются за счет зубчатой передачи, причем каждое следующее приводное колесо имеет зубьев на один больше, чем предыдущее.

Магниторезистивный датчик угла поворота руля

Как работает магниторезистивный датчик? ля каждого положения руля существует определенное положение подвижных магнитов. Магниторезисторы определяют положение магнитов, после чего блок управления на основании полученных данных рассчитывает угол, направление и угловую скорость поворота руля.

Магниторезистивные датчики самые современные и надежные из всех описанных.

Причины и признаки неисправностей датчика

Датчик угла поворота руля – точный и хрупкий элемент. Его показания сбиваются, если смещен физический ноль, нарушена геометрия подвески, отключился аккумулятор. Признаки неисправностей датчика положения руля:

Датчик, установленный на рулевой колонке

Что делать, если возникла проблема в работе датчика угла поворота руля? Вариант только один – ехать на специализированное СТО по ремонту рулевого управления. Только опытный мастер с подходящим оборудованием и инструментами, найдет причину неисправности рулевой колонки и устранит ее без серьезных последствий для всего рулевого управления.

Источник

Как правильно называется рулевая рейка

Рулевая рейка, также именуется редуктор усилителя руля, представляет собой силовой узел рулевого механизма, предназначенный для передачи усилия с рулевой колонки на управляемые колеса.

Виды рулевых реек

Если посмотреть фото, рулевая рейка на различных автомобилях, то можно заметить, что данные детали конструктивно различаются между собой. На данный момент существует несколько распространенных видов рулевых реек, в частности:

Наиболее современными являются электрические рейки, тогда как чаще всего встречаются на данный момент классические гидравлические и механические системы.

Конструктивные особенности

Прилагаемое водителем усилие передается на рулевую колонку, которая через кардан соединена с рулевой рейкой. Далее через тяги и наконечники это усилие передается на поворотные рычаги, через цапфы соединенные с колесами.

Фактически рейка – это зубчатая передача. Шестерня жестко крепится к рулевому валу, а на самой рейке размещаются зубцы, к которым она и цепляется. Поворачивая руль, водитель через шестерню сдвигает рейку влево или вправо. А уже рейка, надавливая на шарниры и тяги, поворачивает колеса.

Сейчас на большинстве моделей автомобилей рулевые рейки оборудуются механизмами, несколько облегчающими вращение руля. Наиболее востребованным является гидроусилитель. К стандартной рейке в таком случае добавляется насос, устройство для создания усилия и распределитель. Насос работает от ремня ГРМ, вкачивает гидравлическую жидкость с расширительного бачка в золотниковый распределитель. Данное устройство отслеживает прилагаемое к рулю усилие и при его росте помогает проворачивать баранку.

Устройство рулевой рейки: 1. Корпус рейки; 2. Рейка; 3. Рулевой вал с червяком и подшипником; 4. Прижимная втулка (для регулировки зазора червячной передачи); 5. Регулировочная гайка; 6. Опорная втулка левой стороны рейки; 7. Опорная втулка правой стороны рейки; 8. Стопорное кольцо (только для левой стороны); 9. Гайка рулевого вала; 10. Ползун; 11. Втулка ползуна; 12. Защитный металлический чехол; 13. Пластиковый пыльник; 14. Стопорное кольцо гайки рулевого вала; 15. Крестовина рулевого вала.

Основой распределителя является торсион, размещенный на рулевом валу. Когда руль не движется, торсион раскручен, вводные каналы распределителя закрыты, благодаря чему масло свободно перетекает в расширительный бачок. При начале вращения руля торсион закручивается, в результате чего через золотник и каналы жидкость поступает в исполнительное устройство, увеличивая давление за поршнем исполнительного устройства, или еще до него, что создает усилие на жестко закрепленный на рейке поршень и позволяет облегчить поворачивание водителем руля.

Поиск неисправности рулевой рейки

Неисправности рулевой рейки довольно распространены, поскольку данный узел и вся рулевая система на отечественных дорогах подвергаются повышенным нагрузкам. Поломку рейки можно обнаружить самостоятельно, руководствуясь рядом признаков:

При появлении данных симптомов выхода рейки из строя, рекомендуется не затягивать с демонтажем рулевого редуктора для осмотра и устранение неисправности, дабы минимизировать расходы на ремонт.

Проявление таких признаков свидетельствует о том, что устройство рулевой рейки где-то нарушено и данному механизму требуется диагностика и дальнейший ремонт.

В большинстве случаев, направляющая втулка и является причиной стука в рулевой рейке.

Особенности ремонта

Еще до начала разборки рулевого механизма требуется провести тщательный осмотр рейки и всех сопряженных с ней узлов (шаровые, рулевые тяги, подшипники ступиц и прочее). Это поможет с самого начала локализировать проблему. Далее рулевой механизм полностью или частично демонтируется и поломка устраняется. Рейка является ремонтируемым агрегатом, поэтому при ее выходе из строя полная замена не всегда является обязательным решением.

Читайте также:  Амортизаторы на лодочный прицеп своими руками

Исправленная рулевая рейка своими руками – это тоже вполне вероятно за исключением ремонта электронных реек, нуждающихся в специальной настройке. Тем не менее, для достижения оптимального качества всегда лучше доверять данную работу специалистам и отдавать предпочтение замене реек вместо их ремонта, учитывая важность и высокую скорость износа этого узла.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Для обеспечения движения автомобиля по заданному водителем направлению служит система рулевого управления. Она состоит из привода и механизма, который иначе называют рулевой рейкой. Слаженная работа этого устройства и его привода обеспечивает не только точность и комфорт управления транспортным средством, но и его безопасность.

Основные функции рулевой рейки

Основная функция механизма управления заключается в повороте задних или передних колес, в зависимости от устройства привода автомобиля. Что делает рулевая рейка при этом? При поворачивании руля через специальный привод, направление движения передается на механизм, который, в свою очередь передает это усилие колесам, поворачивая их на нужный угол. Это дает возможность автомобилю не только ехать прямо, но и совершать различные маневры.

Примитивные управляющие механизмы работают исключительно с помощью применения мускульной силы водителя. Более совершенные конструкции реек оснащены дополнительными механизмами-усилителями ГУР (гидроусилитель руля) или ЭУР (электроусилитель руля). Это дополнительные приводы, которые помогаю не тратить особых усилий водителю и смягчать толчки, принимаемые колесами автомобиля от дорожного покрытия. В остальном управление всех автомобилей устроено по одному и тому же принципу.

Как устроен механизм управления авто?

Рулевая рейка – наиболее долговечный механизм из всех узлов автомобиля. И только потому, что все гениальное – просто! В зависимости от производителя они могут отличаться, но основных деталей этого механизма всего три:

Также в эту конструкцию входит сам корпус, в котором расположены вышеуказанные детали, подшипники, подтяжная гайка, система пружин с поршнем, защитные кожухи (пыльники).

Устройства, оборудованные гидроприводом, могут включать в свою конструкцию сальники, промежуточную диафрагму и перепускные клапана с трубками, подходящими к насосу.

Насколько элементарно устройство рулевой рейки, настолько просты и его действия:

Эта простая конструкция и ее действие призваны обеспечивать не только маневренность автомобиля, но и безопасность его движения. Даже самые незначительные неисправности управляющего устройства в любой момент могут привести к потере контроля над автомобилем.

Принципы ремонта

Ремонт такого важного узла предполагает не только наличие специального оборудования, но и вмешательство мастеров со специфической квалификацией, знаниями и навыками. Даже у самых опытных специалистов работы по восстановлению работоспособности механизма могут занять от нескольких часов до нескольких дней. Мастера компании «Вольтаж – Ремонт реек», имеют 10-ти летний опыт работы автомобилями азиатского, европейского и американского производства.

В любом возможном случае мы предлагаем восстановление рулевой рейки на современном оборудовании с использованием качественных материалов. Сколько стоит такой ремонт в нашей компании, можно узнать, сделав заявку на нашем сайте. Стоимость таких работ будет существенно ниже, чем цена на новую рейку. Если же понадобится полная замена, то на нашем складе в Москве в наличии полный ассортимент рулевых механизмов и комплектующих от лидирующих производителей автозапчастей.

Название рулевого механизма «рулевая рейка» произошло от названия механизма «шестерня — рейка». Механизм этого типа чаще всего применяется при конструировании современных переднеприводных автомобилей.

История внедрения рулевой рейки

Существует ошибочное мнение, что рулевая рейка – это самая современная конструкция рулевого управления, однако это не совсем так. На многих первых автомобилях конца 19 века использовалась именно такая конструкция, в начале 20 века “шестерня-река” использовалась, например, на некоторых моделях BMW. Исторически так сложилось, что в 20 веке обычная рулевая рейка на легковом транспорте уступила место червячным механизмам и другим более сложным конструкциям. Но, как известно всё новое – хорошо забытое старое, в конце 20го века конструкторы вновь вернулись к использованию рулевой рейки, так как эта конструкция лучше всего подходила для переднеприводных автомобилей с подвеской Макферсона. На самом деле эти три конструкторских решения достаточно тесно связаны исторически и призваны решить одну общую задачу — сделать автомобиль проще и доступней. Такое конструкторское решение оказалось достаточно удачным, и управление колёсами на основе реечной передачи на сегодняшний день получило самое широкое распространение в легковых автомобилях. Какую роль в этой задаче играет рулевая рейка, как она устроена и как работает становится понятно после ознакомления с её конструкцией.

Устройство рулевой рейки

Рейка связана с управляемыми колёсам с помощью рулевых тяг и наконечников и представляет из себя зубчатую передачу. Шестерня, закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с зубцами на рейке. При повороте руля вокруг своей оси шестерня рулевого вала сдвигает рейку в соответствующую вращению сторону. В свою очередь рейка через шарниры и тяги поворачивает управляемые колёса.

Читайте также:  Жидкость для рулевой рейки е39

В настоящее время большинство рулевых реек имеет механизмы, облегчающие вращение рулевого колеса, особенно в те моменты, когда автомобиль стоит на месте. Одним и самых распространенных устройств является гидроусилитель. К обычной рейке добавляется исполнительный механизм с распределителем и насос. Насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из расширительного бачка ГУРа гидравлическую жидкость и подает её под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Принцип действия распределителя заключается в отслеживании прилагаемого усилия к рулю и при его появлении — помогать водителю вращать руль. Основа распределителя — следящее устройство – торсион, в рулевом валу. Когда руль находится в покое, торсион не закручен, дозирующие каналы распределителя закрыты, а масло без всякого усилия уходит обратно в расширительный бачок. Когда водитель начинает вращать руль, торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие к вращению руля прилагает водитель. В свою очередь закрученный торсион с помощью золотника и системы каналов направляет жидкость в исполнительное устройство. В зависимости от того, в какую сторону закручен торсион, давление подается или за поршень исполнительного устройства, или до него. Поршень жестко закреплен на рейке и с помощью этого давления масла помогает вращать колеса в нужную сторону. Также в системе предусмотрен предохранительный клапан. Если колёса повернуты до упора, он открывается и сбрасывает лишнее давление обратно в бачок.

Таким образом достигается существенное облегчение вращения руля и ослабляется передача ударов от колёс на баранку.

К недостаткам принято относить потерю отзывчивости и информативности рулевого управления, нехватку реактивного усилия на руле, которое опытным водителям и профессиональным гонщикам помогает чувствовать машину и проходить повороты на максимально возможной скорости. Но на самом деле систему можно настроить практически под любые требования, просто абсолютному большинству потребителей гораздо важнее комфорт и безопасность. Эти слова подтверждают некоторые модели BMW 3й серии, где настройка рулевого управления способна удовлетворить даже высокие требования гонщиков и не дать повода журналистам в очередной раз упрекнуть конструкторов в низкой информативности рулевого управления.

Система гидроусилителя в целом достаточно надёжная, обслуживание обычно сводится лишь к регламентной замене приводного ремня и контролю уровня рабочей гидравлической жидкости в бачке (обычно Dexron, ATF). Несмотря на высокую надёжность, уплотнители (сальники) рулевой рейки нередко теряют герметичность, и через них начинается утечка рабочей жидкости ГУР. Зачастую причиной служит загрязнение и коррозия рейки из-за разрыва пыльников и износа сальников.

Рулевая рейка с электрогидравлическим усилителем руля (ЭГУР)

Электрогидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда называемые «гибридными» системами, используют такую же гидравлическую технологию как и в стандартной системе ГУР. Различие в том, что насос, создающий давление жидкости, приводится в движение не ремнем от двигателя автомобиля, а отдельным электродвигателем.

Первые эксперименты по созданию похожих систем проводила корпорация Форд в 1965 году. Первый серийный автомобиль с ЭГУР – Toyota MR2. В нём из-за нетрадиционного расположения мотора (за спиной водителя), конструкторы заменили очень длинные шланги ГУР обычными проводами, которые должны были проходить почти через всю машину.

Позже ЭГУР использовали на некоторых своих моделях большинство автопроизводителей, с его помощью легко обеспечить зависимость интенсивности от скорости движения автомобиля. Чем больше скорость, тем меньшее давление создает электронасос, тем самым повышается отзывчивость рулевого управления и достигается экономичность.

Рулевая рейка с электроусилителем (ЭУР)

Электроусилитель руля в настоящее время набирает популярность среди автомобилей практически любого класса. Устройство электрического усилителя зависит от его модели и производителя, но основной принцип состоит в дооснащении обычного механизма рулевой рейки электрическим двигателем и особой системой управления этим двигателем. Чаще всего двигатель располагают на рулевом валу, но на тяжелых автомобилях двигатель может быть расположен и на самой рейке. Никакой гидравлики нет. На скручивающемся торсионе следящего устройства (тот же принцип работы, что и на на рейке с ГУР) стоит электронный датчик, и по его сигналу блок управления подает ток нужной величины на электромотор. Величина усилия корректируется блоком управления на основании показания различных датчиков (датчик скорости, ускорения, угла поворота колёс и т.д.)

Достоинства и недостатки рулевой рейки

Преимущества реечного рулевого механизма.

Простота и компактность конструкции,
Механизм с небольшим количеством тяг и шарниров не требует частого обслуживания,
Небольшой вес,
Хорошая точность управления за счет высокой жесткости и малых люфтов,
Хороший самовозврат руля в нейтральное положение,
Небольшая стоимость,

Недостатки реечного рулевого механизма.

Конструкция хорошо передает удары от дорожных неровностей на руль,
Конструктивная склонность к проявлению стуков в рейке,
Часто требует подтяжки или ремонта на относительно небольших пробегах,
Конструкция механически ограничена применением в основном на лёгких автомобилях с независимой подвеской управляемых колёс.

Недостатком можно считать вероятность возникновения сбоев в программах управления, что теоретически может приводить к внезапному рывку руля в какую либо сторону. Правда, с подобной проблемой за всю мировую историю использования электроусилителей, судя по упоминаниям в прессе, сталкивались только пользователи продукции ВАЗ.

Источник

Правильные рекомендации