Elektroninio galios stiprintuvo vairas

Kas tai per technologija ir kodėl ji atsirado

Kai pirmą kartą sėdi už automobilio su elektroniniu galios stiprintuvu vairo, iš karto pajunti skirtumą. Vairas sukasi lengvai, bet kartu jaučiasi tikslus ir informatyvus. Tai nėra magija – tai inžinerijos šedevras, kuris per pastaruosius dešimtmečius iš esmės pakeitė vairavimo patirtį.

Seniau visi automobiliai turėjo hidraulinį galios stiprintuvą. Sistema veikė paprastai: variklis sukdavo siurblį, kuris spausdavo hidraulinę skystį, o ši padėdavo pasukti ratus. Problema buvo ta, kad siurblys dirbo nuolat, net kai stovėjai šviesofore ar važiavai tiesiai. Tai reiškė nuolatinį kuro eikvojimą ir papildomą apkrovą varikliui.

Elektroninis galios stiprintuvas (arba EPS – Electric Power Steering) atsirado kaip atsakas į šias problemas. Jis veikia tik tada, kai reikia, nesunaudoja kuro, kai nesinaudojate, ir leidžia gamintojams tiksliai sureguliuoti, kaip vairas jaučiasi skirtingose situacijose. Pirmieji tokių sistemų prototipai atsirado dar devintojo dešimtmetyje, bet tikrąją sėkmę jie pasiekė tik XXI amžiaus pradžioje, kai elektronika tapo pakankamai pažangi ir patikima.

Kaip visa tai veikia praktikoje

Elektroninio galios stiprintuvo širdis yra elektrinis variklis, kuris tiesiogiai padeda jums sukti vairą. Skirtingai nuo hidraulinės sistemos su visais jos vamzdeliais, siurbliais ir skysčiu, čia viskas daug paprasčiau mechaniškai, bet sudėtingiau elektroniškai.

Sistema veikia maždaug taip: kai sukate vairą, specialus jutiklis (vadinamas sukimo momento jutikliu) nustato, kiek pastangų dedате. Šis jutiklis yra tikrai jautrus – jis gali užfiksuoti net mažiausius vairo judesius. Informacija akimirksniu keliauja į valdymo bloką – nedidelį, bet galingą kompiuterį.

Valdymo blokas analizuoja ne tik tai, kaip sukate vairą, bet ir daugybę kitų parametrų: automobilio greitį, variklio apsisukimus, ratų padėtį, net tai, ar veikia ESP sistema. Remdamasis visa šia informacija, jis per milisekundes nusprendžia, kiek pagalbos jums reikia, ir įjungia elektrinį variklį.

Elektrinis variklis gali būti sumontuotas keliose vietose. Kai kuriuose automobiliuose jis yra prie vairo kolonėlės, kituose – ties vairo mechanizmu po gaubtu, dar kituose – tiesiogiai prie vairo krumpliaračio. Kiekviena vieta turi savo privalumų: kolonėlės variantą lengviau montuoti ir jis pigesnis, o variantai prie mechanizmo suteikia tikslesnį valdymą ir geresnį grįžtamąjį ryšį.

Kodėl tai geriau nei senasis hidraulinis būdas

Pirmas ir akivaizdžiausias privalumas – kuro ekonomija. Kai hidraulinis siurblys dirba nuolat, jis gali sunaudoti nuo 0,2 iki 0,5 litro kuro šimtui kilometrų. Gal neskamba daug, bet per metus tai sudaro nemažai. Elektroninė sistema energiją vartoja tik tada, kai sukate vairą, o tai yra nedidelė automobilio baterijos apkrovos dalis.

Antra – lankstumas. Gamintojai gali programuoti sistemą taip, kad ji veiktų skirtingai priklausomai nuo situacijos. Parkuojantis automobilis? Vairas tampa lengvutėlis kaip plunksna. Važiuojate greitkeliu 130 km/h greičiu? Sistema padaro vairą sunkesnį ir stabilesnį, kad nepadarytumėte staigių manevrų netyčia. Kai kuriuose automobiliuose net galite pasirinkti vairavimo režimus – sportinį, komfortinį, ekonomišką – ir kiekvienas iš jų keičia vairo charakteristikas.

Trečias dalykas – erdvė ir svoris. Be hidraulinio siurblio, žarnelių, skysčio rezervuaro ir viso to įrangos, po gaubtu atsiranda daugiau vietos. Sistema sveria mažiau, o tai reiškia geresnę kuro ekonomiją ir dinamiką. Inžinieriams lengviau išdėstyti kitus komponentus, ypač hibridiniuose ar elektriniuose automobiliuose, kur kiekvienas centimetras yra svarbus.

Skirtingi elektroninių sistemų tipai

Ne visos elektroninės galios stiprinimo sistemos yra vienodos. Yra keletas pagrindinių tipų, ir kiekvienas turi savo charakteristikas.

Kolonėlės tipo sistema (C-EPS) yra populiariausia mažesniuose automobiliuose. Elektrinis variklis montuojamas tiesiai prie vairo kolonėlės salone. Tai pigiausias variantas, lengviausiai montuojamas, bet ne pats galingiausias. Tinka automobiliams iki vidutinės klasės, nes sistema turi apribojimus, kiek jėgos gali sugeneruoti.

Krumpliaračio tipo sistema (P-EPS) yra pažangesnė. Variklis montuojamas tiesiogiai prie vairo krumpliaračio po gaubtu. Tokia konfigūracija leidžia perduoti daugiau jėgos ir suteikia geresnį vairo jausmą. Dažniausiai naudojama vidutinės ir aukštesnės klasės automobiliuose.

Dvigubos krumpliaračio sistema (DP-EPS) yra dar sudėtingesnė – čia du krumpliaračiai dirba kartu, suteikdami dar didesnę jėgą ir tikslumą. Tokias sistemas rasite galingesnėse sedanuose ir visuregiuose, kur reikia valdyti sunkesnį automobilį ir platesnes padangas.

Yra ir hibridinių sistemų, kurios derina elektroninius ir hidraulinius elementus. Vietoj to, kad hidraulinį siurblį suktų variklis, jį suka elektrinis variklis. Tai suteikia kai kuriuos elektroninės sistemos privalumus, išlaikant hidraulikos jausmą, kurį kai kurie vairuotojai vis dar vertina labiau.

Ką jaučiate kaip vairuotojas

Čia prasideda įdomiausia dalis – kaip visa ši technologija veikia jūsų kasdienį vairavimą. Daugelis žmonių, pirmą kartą išbandžiusių elektroninį galios stiprintuvą, sako, kad vairas jaučiasi „lengvesnis” arba „dirbtinesnis”. Tai iš dalies tiesa, bet ne visai teisingas apibūdinimas.

Tikrasis skirtumas yra grįžtamajame ryšyje. Hidraulinė sistema mechaniškai sujungta su ratais, todėl jaučiate kiekvieną kelio nelygumo vibraciją, kiekvieną pasipriešinimą. Elektroninė sistema šį ryšį filtruoja – ji gali nuspręsti, kurias vibracijas perduoti jums, o kurias ne. Tai reiškia, kad galite nejausti smulkių kelio nelygumo, bet vis tiek gauti svarbią informaciją apie sukibimą ir automobilio elgesį.

Parkavimasis tampa tikru malonumu. Net sunkų visureigį galite valdyti viena ranka, nes sistema maksimaliai padeda žemame greityje. Kai kurie vairuotojai skundžiasi, kad tai atima „automobilio jausmą”, bet praktiškai tai reiškia mažiau nugaros skausmo po ilgų parkavimosi seansų perpildytose aikštelėse.

Greitkelyje pastebėsite, kad vairas tampa stabilesnis. Sistema sumažina savo pagalbą, todėl netyčia nepakreipsite automobilio, jei šiek tiek pajudėsite vairą. Tai ypač naudinga ilgose kelionėse, kai pavargstate ir jūsų judesiai tampa ne tokie tikslūs.

Problemos ir jų sprendimas

Kaip ir bet kuri technologija, elektroninis galios stiprintuvas nėra tobulas. Viena dažniausių problemų – sistemos gedimas dėl elektronikos sutrikimų. Kai sugedą hidraulinė sistema, dažniausiai galite toliau važiuoti, tik vairas tampa sunkus. Kai sugenda elektroninė sistema, rezultatas panašus, bet kartais gali atsirasti ir keistų efektų.

Pavyzdžiui, sistema gali pradėti „kovoti” su jumis – jaučiate pasipriešinimą arba netikėtus vairo judesius. Tai gali būti pavojinga, todėl dauguma sistemų turi avarinį režimą – jei kažkas ne taip, jos tiesiog išsijungia, ir jūs likatės su „sunkiu” vairu, bet bent jau prognozuojamu.

Kita problema – jautrumas elektros trikdžiams. Jei automobilio elektros sistema turi problemų, tai gali paveikti ir vairo stiprintuvą. Bloga baterija, netinkamas įžeminimas ar elektromagnetiniai trikdžiai gali sukelti sistemos sutrikimus. Todėl svarbu prižiūrėti visą automobilio elektros sistemą, ne tik vairą.

Jutiklių gedimas taip pat gali sukelti problemų. Jei sukimo momento jutiklis sugenda arba nusiderina, sistema gali neteisingai interpretuoti jūsų veiksmus. Automobilis gali tapti per jautrus arba per lėtas reaguoti į vairo sukimą. Laimei, šiuolaikiniai automobiliai turi diagnostikos sistemas, kurios greitai identifikuoja tokias problemas.

Praktinis patarimas: jei pastebėjote, kad vairas pradėjo keistai elgtis – tampa sunkesnis ar lengvesnis be priežasties, girdite keistus garsus ar matote įspėjamąją lemputę prietaisų skydelyje – nedelsiant kreipkitės į servisą. Vairavimas su sugedusiu galios stiprintuvu gali būti ne tik nepatogus, bet ir pavojingas.

Ateities perspektyvos ir naujos galimybės

Elektroninis galios stiprintuvas yra ne tik patogumas – jis yra raktas į autonominį vairavimą. Kad automobilis galėtų vairuoti pats, jam reikia galėti valdyti vairą elektroniniu būdu. Hidraulinė sistema to negali – jai reikėtų roboto, kuris fiziškai suktų vairą. Elektroninė sistema jau turi viską, ko reikia.

Šiuolaikiniai automobiliuose su pažangiomis saugos sistemomis elektroninis vairas dirba kartu su ESP, ABS ir kitomis sistemomis. Jei automobilis nustato, kad pradedatė slysti ar netyčia išvažiuojate iš juostos, jis gali švelniai pakoreguoti vairo padėtį. Tai veikia taip subtiliai, kad dažnai net nepastebite – tiesiog automobilis „klauso” geriau nei tikėjotės.

Ateityje sistemų tikslumas tik didės. Jau dabar kai kurie gamintojai eksperimentuoja su sistemomis, kurios analizuoja kelio paviršių prieš automobilį naudodamos kameras ir adaptuoja vairo charakteristikas iš anksto. Jei sistema mato, kad už kelių metrų prasideda šlapias ar slidus ruožas, ji gali iš anksto pakoreguoti savo elgesį.

Dar viena įdomi kryptis – haptinis grįžtamasis ryšys. Vietoj to, kad tiesiog filtroti vibracijas, sistema galėtų aktyviai generuoti signalus jūsų rankoms. Pavyzdžiui, jei automobilis nustato pavojų, vairas galėtų švelniai vibruoti ar pulsuoti, atkreipdamas jūsų dėmesį. Kai kurie gamintojai jau bando tokias technologijas.

Kaip prižiūrėti ir ką reikėtų žinoti savininkui

Gera žinia ta, kad elektroninis galios stiprintuvas reikalauja minimalios priežiūros. Nėra skysčio, kurį reikėtų keisti, nėra žarnelių, kurios galėtų suleisti, nėra siurblio, kuris galėtų susidėvėti. Bet tai nereiškia, kad galite visiškai apie jį pamiršti.

Pirma, stebėkite automobilio elektros sistemą. Įsitikinkite, kad baterija yra geros būklės ir tinkamai įkrauta. Silpna baterija gali sukelti įvairių elektroninių problemų, įskaitant vairo sistemos sutrikimus. Jei keičiate bateriją, įsitikinkite, kad ji atitinka gamintojo specifikacijas – per silpna baterija gali nepakakti galingesnėms sistemoms.

Antra, atkreipkite dėmesį į keistus garsus. Nors sistema yra elektroninė, joje vis tiek yra mechaninių dalių – krumpliaračių, guolių, jungiamųjų elementų. Jei girdite cypimą, girgždėjimą ar kitus neįprastus garsus sukant vairą, tai gali reikšti mechaninį gedimą. Anksti pastebėta problema paprastai kainuoja daug pigiau nei ignoruota.

Trečia, būkite atsargūs su vairo kolonėlės modifikacijomis. Jei norite pakeisti vairą į sportinį ar kitokį, įsitikinkite, kad jis suderinamas su jūsų sistema. Netinkamas vairas gali pakeisti sistemos balansą ir sukelti problemų. Tai pat būkite atsargūs su vairo užraktais ir kitais priedais, kurie gali paveikti sistemos veikimą.

Kai vežate automobilį į servisą ratų suvedimui, įspėkite mechanikus, kad turite elektroninį galios stiprintuvą. Kai kurios senesnės suvedimo mašinos gali sugadinti sistemos jutiklius, jei naudojamos netinkamai. Šiuolaikiniai servisai tai žino, bet geriau priminti.

Kodėl ši technologija čia liks

Elektroninis galios stiprintuvas nėra laikina mada ar eksperimentas – tai evoliucijos žingsnis, kuris jau tapo standartu. Šiandien beveik visi nauji automobiliai, nuo mažiausių miesto automobilių iki prabangių limuzinų, naudoja šią technologiją. Net sportinius automobilius, kur vairo jausmas yra kritiškai svarbus, dabar gamina su elektroniniais stiprintuvais.

Priežastys aiškios: sistema yra efektyvesnė, lankstesnė, lengvesnė ir leidžia įgyvendinti funkcijas, kurios anksčiau buvo neįmanomos. Ji tobulai dera su šiuolaikine automobilio elektronika ir yra būtina autonominiam vairavimui. Kuo toliau, tuo sistemos tampa pažangesnės, tikslesnės ir geriau imituoja tradicinį hidraulinį jausmą, kurį vertina entuziastai.

Žinoma, visada bus žmonių, kurie ilgėsis senųjų hidraulinių sistemų su jų tiesiogine mechanine jungtimi. Bet realybė tokia, kad dauguma vairuotojų net nepastebės skirtumo arba net pirmenybę teiks elektroninei sistemai dėl jos patogumo ir lengvumo. O tai, kas svarbiausia – saugumas, efektyvumas ir galimybės – aiškiai rodo elektroninės sistemos pusėn.

Taigi, kai kitą kartą sėsite į automobilį ir lengvai pasuksite vairą, prisiminkite, kad už to patogumo slypi sudėtinga elektroninė sistema, kuri dirba tūkstančius kartų per sekundę, kad jūsų kelionė būtų saugi ir maloni. Tai puikus pavyzdys, kaip technologijos gali pagerinti kasdienį gyvenimą, net jei to ir nepastebime.