Posilovač řízení je mechanické zařízení vybavené motorovým vozidlem, které pomáhá řidičům řídit vozidlo tím, že zvyšuje úsilí potřebné k natočení volantu, což vozidlu usnadňuje zatáčení nebo manévrování při nižších rychlostech.
Hydraulické nebo elektrické pohony přidávají řízenou energii do mechanismu řízení, takže řidič může vynaložit menší úsilí na otáčení řízených kol při jízdě typickými rychlostmi a výrazně snížit fyzickou námahu nutnou k otáčení kol, když vozidlo stojí nebo se pomalu pohybuje.
Posilovač řízení může být také navržen tak, aby poskytoval určitou umělou zpětnou vazbu sil působících na řízená kola.
Hydraulické posilovače řízení pro automobily zvyšují sílu řízení prostřednictvím aktuátoru, hydraulického válce, který je součástí servosystému. Tyto systémy mají přímé mechanické spojení mezi volantem a táhlem, které řídí kola.
To znamená, že selhání systému posilovače řízení (pro zvýšení síly) stále umožňuje řídit vozidlo pouze pomocí ručního úsilí.
Systémy elektrického posilovače řízení využívají k poskytování pomoci elektromotory namísto hydraulických systémů. Stejně jako u hydraulických typů je výkon pohonu (v tomto případě motoru) řízen zbytkem systému posilovače řízení.
Jiné systémy posilovače řízení nemají žádné přímé mechanické spojení s táhlem řízení; vyžadují elektrickou energii. Systémy tohoto druhu, které nemají žádné mechanické spojení, se někdy nazývají „drive by wire“ nebo „steer by wire“, analogicky k leteckému „fly-by-wire“.
V této souvislosti se „drátem“ rozumí elektrické kabely, které přenášejí energii a data, nikoli mechanické ovládací kabely z tenkých drátěných lan.
První posilovač řízení namontovaný na sériovém voze debutoval v roce 1951 v Chrysleru Imperial a konkurence jej rychle následovala.
Nejen, že posilovač řízení umožnil řidiči řídit těžké vozidlo s mnohem menší námahou a větším pohodlím, ale také umožnil inženýrům zlepšit odezvu řízení, tedy jak rychle auto změní směr, když řidič otočí volantem.
Předtím, než byl k dispozici posilovač, byly systémy řízení automobilů nastaveny tak, aby bylo potřeba mnoho otočit volantem, aby bylo možné vyjet ostré zatáčky nebo zaparkovat.
Toto pomalé řazení poskytlo řidičům větší pákový efekt proti velkému úsilí potřebnému k řízení předních kol. Ale příchod posilovače řízení umožnil inženýrům zrychlit převod řízení.
O kolik se musí volant natočit vzhledem k tomu, jak moc se změní úhel předních kol, protože dodatečné úsilí při řízení by nyní mohlo být kompenzováno novým systémem. Ve skutečnosti to bylo víc než jen kompenzace; řízení auta se stalo téměř bez námahy.
Systém posilovače řízení využívá mezilehlá elektrická nebo hydraulická zařízení ke snížení úsilí nutného k natáčení předních kol vozidla ze strany na stranu. Znásobuje sílu vyvíjenou řidičem prostřednictvím volantu, aby bylo dosaženo hladké a rychlé změny směru vozidla.
Systém posilovače řízení se opírá o několik mechanických částí. Systémy posilovače řízení zajišťují snadnější manévrovatelnost a lepší stupeň kontroly nad vozidlem, takže řízení je ještě jednodušší. Někdy je označován jako systém podpory řízení nebo SAS. Bez něj by bylo řízení fyzicky namáhavé a náročné na výkon.
Systémy posilovače řízení mohou být hydraulické, elektrické nebo jejich kombinace. Řízení vozidla zahrnuje synchronní otáčení předních kol, buď doleva nebo doprava. Toho je dosaženo pomocí různých převodových systémů. Dva hlavní systémy převodky řízení jsou hřeben a pastorek a převodka řízení s recirkulační koulí.
Systém posilovače řízení využívá mezilehlá elektrická nebo hydraulická zařízení ke snížení úsilí nutného k natáčení předních kol vozidla ze strany na stranu. Znásobuje sílu vyvíjenou řidičem prostřednictvím volantu, aby bylo dosaženo hladké a rychlé změny směru jízdy vozidla.
Vaše auto bude okamžitě reagovat i na ty nejmenší úpravy, které provedete, a je snazší zůstat ve svém jízdním pruhu, když jedete v provozu a provádíte složité parkovací manévry.
Hydraulické posilovače řízení fungují tak, že pomocí hydraulického systému znásobí sílu působící na vstupy do volantu na řízená (obvykle přední) silniční kola vozidla. Hydraulický tlak obvykle pochází z generátoru nebo rotačního lopatkového čerpadla poháněného motorem vozidla.
Dvojčinný hydraulický válec působí silou na převodku řízení, která zase řídí jízdní kola. Volant ovládá ventily pro řízení průtoku do válce.
Čím více točivého momentu řidič aplikuje na volant a sloupek, tím více tekutiny propouštějí ventily do válce a tím větší síla je vyvíjena na řízení kol.
Elektrický posilovač řízení (EPS) nebo motorem řízený posilovač řízení (MDPS) využívá k podpoře řidiče vozidla spíše elektromotor než hydraulický systém.
Senzory detekují polohu a točivý moment sloupku řízení a počítačový modul aplikuje pomocný točivý moment prostřednictvím motoru, který je připojen buď k převodce řízení, nebo ke sloupku řízení. To umožňuje použití různého množství asistence v závislosti na jízdních podmínkách.
Inženýři proto mohou přizpůsobit odezvu převodky řízení systémům odpružení s proměnnou rychlostí a variabilním tlumením, čímž optimalizují jízdu, ovladatelnost a řízení pro každé vozidlo.
U vozů skupiny Fiat lze míru asistence regulovat pomocí tlačítka s názvem „CITY“, které přepíná mezi dvěma různými asistenčními křivkami, zatímco většina ostatních systémů EPS má variabilní asistenci. Ty poskytují větší asistenci, když vozidlo zpomaluje, a méně při vyšších rychlostech.
Níže jsou uvedeny typy systémů posilovače řízení:
Všechny tři systémy posilovače řízení plní stejnou důležitou funkci, ale vykonávají ji odlišně. Hydraulický systém využívá mechanicky čerpanou vysokotlakou kapalinu, elektrohydraulický systém využívá ke stlačování kapaliny elektromotor a elektrický systém využívá elektromotor a senzory.
Konečný výsledek je stejný:Volantem můžete snadno otáčet za všech podmínek. Plně elektrické systémy posilovače řízení šetří asi jednu míli na galon, vyžadují méně údržby a jsou spolehlivější než hydraulický systém.
Tento systém využívá tlakovou kapalinu posilovače řízení, dodávanou čerpadlem posilovače řízení, ke snížení námahy při řízení. Motorem poháněný pohon příslušenství nebo hadovitý řemen zapíná čerpadlo a směruje vysokotlakou kapalinu posilovače řízení přes vysokotlakou hadici na vstupní stranu ovládacího ventilu převodky posilovače řízení.
Vysoký tlak působící na regulační ventil pomáhá řidiči při protáčení předních kol. Kapalina posilovače řízení je uložena v nádržce. Správná hladina kapaliny v nádrži je udržována, když se kapalina vrací z převodky řízení pod mnohem nižším tlakem.
Hydraulické posilovače řízení nepřetržitě čerpají kapalinu a jsou citlivé na otáčky motoru, vysoké otáčky za minutu se rovnají vysokotlakému výstupu, nižší otáčky za minutu se rovnají nízkému tlaku. K udržení konstantního tlaku používá čerpadlo posilovače řízení obtokový ventil k udržení konstantního tlaku bez ohledu na otáčky motoru.
Tyto systémy využívají k pohonu čerpadla hydraulického posilovače řízení bezkomutátorový elektromotor namísto motorem poháněného pohonu příslušenství nebo hadovitého řemenu.
Tento systém funguje stejně a poskytuje stejný pocit jako konvenční hydraulický posilovač řízení.
Tento systém eliminuje hydrauliku a tlakovou kapalinu ze systému. Když řidič otáčí volantem, bezkartáčový obousměrný motor s permanentními magnety připojený k převodce řízení nebo sloupku řízení otáčí předními koly. Senzory detekují, jakým směrem je volant natočen, aby pomohly pohybu převodky řízení správným směrem.
Bez ohledu na to, jaký máte systém, posilovač řízení působí na převodku řízení pouze tehdy, když řidič otočí volantem.
Hydraulické posilovače řízení jsou složité, těžké, vyžadují údržbu a zabírají hodně místa. Elektrický posilovač řízení využívá podstatně méně dílů.
Pomocí snímačů úhlu natočení volantu a točivého momentu řízení a sofistikovaného softwaru mohou inženýři upravit míru asistence, ale také to, jak řízení působí na řidiče, a to reprodukováním různých charakteristik pocitu z vozovky pro různé jízdní podmínky. A hydraulický posilovač řízení využívá o 90 procent více síly motoru než elektrický posilovač řízení.
Protože systém elektrického posilovače řízení odebírá z motoru výrazně méně energie, výrazně snižuje spotřebu paliva a snižuje emise z výfuku. A odstranění hnací řemenice a řemenu z motoru snižuje opotřebení. To prodlouží životnost motoru a pomůže snížit nákladné opravy.
Níže jsou uvedeny výhody posilovače řízení:
Následují nevýhody posilovače řízení
