Новости

time is money До сих пор установка сигнализации с автозапуском на столь капризный и сложный в плане электроники автомобиль марки BMW, вызывала не мало вопросов как у автовладельцев так и у установщиков.

Подробнее ...
 

pult vebastoСпециалистами нашего техцентра освоена работа по установке дистанционного запуска двигателя на столь сложный и капризный в плане электроники автомобиль – BMW 7-й серии в кузове Е-65.

Подробнее ...
Самоуправство Печать E-mail

(Автоматическое изменение передаточного отношения руля)

 

 

BMW Active Steering

 

 

Чего только не умеют современные автомобили! Включить «дворники», зажечь фары вечером, помочь водителю в момент парковки… Более того, некоторые могут даже изменить передаточное отношение руля, чтобы вам не пришлось бесконечно вращать рулевое колесо.


Для чего это нужно? В гражданских автомобилях, в отличие от гоночных, передаточное отношение руля намного больше (колеса становятся в крайнее положение за два-три оборота), поэтому можно спокойно манипулировать «баранкой» на больших скоростях, зато на меньших – например, при парковке – он становится неудобным. Да и в случае внештатной ситуации часто приходится поворачивать руль слишком быстро.
Все эти факторы стали причиной возникновения автоматического изменения передаточного отношения руля.

 

 

рулевая рейка с переменным шагом зубцов

 

 

Элементарное решение задачи – рулевая рейка с переменным шагом зубцов. Чем дальше от центра рейки, тем шире зубцы, соответственно, при увеличении угла поворота «баранки» машина острее реагирует на манипуляции. Снабженный таким механизмом автомобиль ведет себя очень естественно, именно поэтому рулевая рейка с переменным шагом зубцов была взята на вооружение многими производителями. (BMW, Mercedes-Benz, Porsche). Некоторые из проектировщиков, развивая эту идею, разработали электронное рулевое управление, которое, кроме угла поворота руля, учитывает также скорость автомобиля и его перегрузки.
 

 

планетарная передача

 


Первые шаги в такого рода разработках сделал концерн BMW, создав систему Active Front Steering, которой сейчас оборудуются модели пятой серии автомашин этой марки. Коррекция руля осуществляется за счет редуктора, вставленного в разрез вала. Редуктор – это, по сути, планетарная передача: в центре его находится солнечная шестеренка, вокруг – планетарные, окруженные внешним зубчатым колесом (эпициклической шестерней). Входной вал соединяется с центральной шестеренкой, а выходной – с планетарными. Следовательно, все зависит от поведения эпициклической шестерни: если она неподвижна, то валы соединены напрямую. Если же она начинает вращаться, например, при включении электромотора, то валы начинают поворачиваться относительно друг друга, и автомобиль незаметно для водителя доворачивает колеса на малой скорости или не дает им слишком резко повернуть на большой.

 

 

волновая передача

 


По-другому подошли к решению этого вопроса разработчики машин Toyota. Они создали систему VGRS (Variable Gear Ratio Steering). Сейчас ею оснащены автомашины Lexus. Основой коррекции руля стала изобретенная американским инженером Уолтоном Массером в 1955 году так называемая волновая передача. Суть проста, как все гениальное: внутрь шестерни вставлена другая, гибкая, имеющая меньший диаметр и меньшее число зубцов. В центре всей конструкции – овальный кулачок (его называют генератором волн), который нужен для того, чтобы прижимать внутреннюю шестерню к внешней. Благодаря этому шестерни проворачиваются относительно друг друга. К шестерням крепят валы, а генератор волн – к электроприводу.



Механизм волновой передачи имеет ряд преимуществ. Первое состоит в том, что она способна передать крутящий момент на порядок больший, чем планетарная. Это происходит потому, что в данном случае в движении шестерен, чьи диаметры лишь немного отличаются, участвует много зубцов. Это также способствовало тому, что VGRS почти в пять раз меньше по габаритам и массе, чем AFS от BMW. Второе преимущество – надежность. В случае поломки электромотора шестерни и валы не теряют связи, а у планетарной передачи внешнее колесо в результате нагрузок начинает прокручиваться, но выходной вал при этом неподвижен. Конечно, разработчики BMW предусмотрели эту ситуацию: система снабжена электромагнитным фиксатором, предохраняющим внешнее колесо от проворотов.



Все эти преимущества весьма ценятся. Не случайно вслед за Lexus подобную конструкцию поставили и на Audi A4.



Но какой бы ни была конструкция активного рулевого управления, можно сказать однозначно: возможность «мягкого руля» на больших скоростях и удобство маневрирования на малых наконец-то стала реальной. Конечно, большой диапазон изменения чувствительности неизбежно повлечет за собой ошибки в управлении. Поэтому на деле он не так широк, как некоторым хотелось бы. Ведь ситуации на дорогах непредсказуемы, после сильного разгона может возникнуть потребность в экстренном торможении, и тогда легко «улететь» с дороги, не успев вовремя отреагировать на ставший гораздо острее руль.



Поэтому даже на машине, оборудованной всеми этими системами, вам все-таки иногда придется перехватывать «баранку» во время парковки. А при торможении на дуге такой автомобиль имеет свойство уходить внутрь поворота, так как при снижении скорости автоматически доворачиваются колеса.



Владея автомобилем с такой системой, вы получаете не только удобство в управлении. Умение машины самостоятельно корректировать руль очень важно в системе стабилизации. При сносе передней оси электроника подтормаживает задние колеса и уменьшает угол поворота передних, обеспечивая их наилучшее сцепление с дорогой. Если же «поскользнулась» задняя ось, колеса будут автоматически вывернуты в сторону заноса. Таким образом, любое скольжение автомобиля гасится еще до того, как водитель успеет его заметить.



Системы изменения передаточного отношения руля были встречены с недоверием защитниками абсолютной механики. Да это и понятно: рулевое управление, пожалуй, единственное, что еще подчиняется водителю в современном, напичканном электроникой автомобиле. Но, независимо от нашего желания, жизнь не стоит на месте, и в развитии автомобилестроения мы все ближе и ближе к беспилотному вождению.