3 typer av servostyrningssystem

Tidigt styrsystem var enkla mekaniska mekanismer. Dagens servostyrning är mycket mer invecklad. Utan servostyrning, nästan alla fordon-från de klassiska mitten av 1900-talet till dagens mindre, tätare framhjulsdrivna bilar, crossovers och SUV - skulle vara svåra att styra.

I mer än ett halvt sekel styrde hydraulisk servostyrning vägarna. Inte längre. Nu är hybridelektrohydrauliska och helt elektriska servostyrningssystem vanliga. Sådana system kan till och med variera det bistånd som tillämpas på styrsystemet, beroende på körförhållanden.

Hur skiljer sig de tre servostyrningssystemen?

Alla tre servostyrningssystem har samma viktiga funktion, men de utför det annorlunda. Ett hydraulsystem använder mekaniskt pumpat högtrycksvätska, ett elektrohydrauliskt system använder en elmotor för att trycka vätska och ett elektriskt system använder en elektrisk motor och sensorer. Slutresultatet är detsamma: Du kan enkelt vrida ratten under alla förhållanden. Fullt elektriska servostyrningssystem

spara cirka en mil per gallon, kräver mindre underhåll och är mer tillförlitliga än ett hydraulsystem.

Hydraulisk servostyrning

Detta system använder trycksatta styrservoolja, som levereras av servostyrningspumpen, för att minska styrinsatsen. En motordriven tillbehörsdrift eller ett serpentinrem sätter på pumpen och styr högt tryck servostyrningsvätska via högtrycksslangen till ingångssidan av servostyrningsväxelkontrollen ventil.

Högt tryck som påverkar reglerventilen hjälper föraren vid vridning av framhjulen. Servostyrningsvätska lagras i en behållare. Korrekt vätskenivå i behållaren bibehålls när vätskan återvänder från styrväxeln vid mycket lägre tryck. Hydrauliska servostyrningssystem pumpar kontinuerligt vätska och är känsliga för motorvarvtal - högt varv per minut lika högt tryck, lägre varv per minut lika lågt tryck produktion. För att bibehålla konstant tryck använder en servostyrningspump en bypassventil för att upprätthålla konstant tryck oavsett motorvarvtal.

Elektrohydraulisk servostyrning

Dessa system använder en borstlös elmotor för att driva den hydrauliska servostyrningspumpen istället för en motordriven tillbehörsdrivning eller serpentinrem. Detta system fungerar på samma sätt och ger samma känsla som ett konventionellt hydrauliskt servostyrningssystem.

Elektrisk servostyrning eller motordriven servostyrning

Detta system eliminerar hydraulik och trycksatt vätska från systemet. När föraren vrider på ratten vrider en borstlös dubbelriktad permanentmagnetmotor som är ansluten till ratten eller rattstången framhjulen. Sensorer upptäcker på vilket sätt ratten vrids för att underlätta rörelsen av ratten i rätt riktning.

Oavsett vilken typ av system du har fungerar servostyrning bara på styrväxeln när föraren vrider på ratten.

Fördelar med elektrisk servostyrning

Hydrauliska servostyrningssystem är komplexa, tunga, kräver underhåll och tar mycket plats. Elektrisk servostyrning använder betydligt färre delar.

Med hjälp av styrvinkel och styrmomentssensorer, plus sofistikerad programvara, kan ingenjörer justera mängden hjälp, men också hur styrningen känns för föraren genom att återge olika vägkänsliga egenskaper för olika körförhållanden. Och hydraulisk servostyrning använder 90 procent mer motoreffekt än elektrisk servostyrning.

Eftersom ett elektrisk servostyrningssystem drar avsevärt mindre kraft från motorn, förbättras det kraftigt bränsleekonomi och minskar utsläpp från avgasrör. Och att ta bort en drivrulle och rem från motorn minskar slitage. Detta kommer att förlänga motorns livslängd och bidra till att minska kostsamma reparationer.

Vad har framtiden att erbjuda?

När mer och mer elektronik läggs till i fordon, leta efter adaptiv och variabel förhållande elektrisk servostyrning för att optimera förarens svar och fordonets manövrerbarhet. Fly by Wire styrning som ersätter den mekaniska kopplingen mellan ratten och styrväxeln med datorer och sensorer, samt självstyrande bilar som navigerar utan förarens inmatning, kommer att omdefiniera fordonsform och fungera.

Bob Lacivita är en prisbelönt ASE och General Motors biltekniker, pedagog och frilansskribent som har skrivit om DYI-bilreparationer och fordonsunderhåll. Hans arbete har presenterats i The Family Handyman, en Reader's Digest -bok och Classic Bike Rider -tidningen. Han har varit en karriär och teknisk pedagog i 25 år som undervisar i fordonsteknik, samt skriver statliga, federala och organisatoriska grundbidrag. Han hjälpte också till att utforma en unik modell för leverans av läroplaner som integrerar strikta, relevanta akademiska standarder sömlöst i karriär- och teknisk utbildning.