tendinte privind evolutia sistemelor de directie - autoturism de 50 kW la 6000 rpm capabil sa trasporte 5 persoane

EPS (Electric Power Steering)

Fig.5.1

Introducere (istoric)

Caseta de directie este un sistem care folosind o sursa externa de putere permite bracarea totilor cu mai multa usurinta.

Prima caseta de directie se presupune ca a fost inventata in anii `20, de catre Klara Gailis si George Jessup in Waltham, Massachusetts, USA.

Oficial prima caseta de directie a fost patentat in 1932 de catre Francis W. Davis, inregistrata de US Patent Office.

Un alt inventator, Charles F. Hammond este inregistrat cu aceiasi inventie da cetre Canadian Intellectual Property Office in 1954.

Chrysler Corporation introduce pe piata prima caseta de directie in 1951 pe Chrysler Imperial.

O data cu trecerea timpului casetele de directie au fost prevazute cu sisteme auxiliare menite sa usureza bracarea rotilor atat pe loc cat si in timpul rularii autovehiculului.

Sistemele se impart in:

-sisteme hidraulice;

-sisteme electro-hidraulice;

-sisteme electrice (EPS).

Cum functioneaza sistemul EPS

Sistemul NSX se compune dintr-un sistem mecanic de directie (pinion si o roata dintata) pe cere este dispus concentric un motor electric.Motorul trensmite puterea rotii dintate antrenand    pinionul in stanga sau in dreapta.Directia pinionului e stabilita in functie de impulsul pe care il primeste motorul electric.

Un senzor al sistemului este plasat arborele de intrare a cutiei de viteze. Senzorul este compus defapt din doi senzori.Primul sensor (torque sensor), masoara momentul de torsiune a arborelui iar al doilea senzor (rotation sensor), masoara viteza unghiulara si sensul de rotatie al arborelui, marimi pe care apoi le converteste in semnale electrice.Unitatea centrala de control preia aceste semnale, pe care le prelucreaza iar pe baza informatiilor transmite instructiuni catre celelalte sisteme printer care si sistemul de directie.Unitatea centrala de control pe baza informatiilor primite, determina curentul necasar motorului pentru a antrena pinionul din sistemul de directie cat si directia de deplasare a acestuia.Astefel sporind intensitatea curentului la motor creste puterea acestuia.

Un alt senzor ce contribuie la buna functionare a sistemului de directie este senzorul de coloana

Sistemul are trei moduri de operare:

modul de control "normal" care gestioneaza semnalele de intrare cu privire la sensul de rotatie a arborelui;

modul de control "return" care cotroleaza revenirea volanului la pozitia initiala dupa o virare;

modul de control "damper" care in functie de viteza rigidizeaza mai mult sau mai putin viteza directia.

Daca volanul este intors la maxim in una din directii, unitatea de comanda reduce curentul la motorul electric pentru a impiedica o situatie de suparaincarcare care ar putea deteriora motorul.Unitatea de comanda este proiectata de asemanea sa protejeze motorul impotriva unei tensiuni prea mari sau a unei incarcari necorespunzatoare.

Unitatea de comanda a directiei este capabila sa-si diagnostizeze propriile defecte, precum si intensitatea curentului.Daca apare o problema, unitatea de comanda, ca masura de siguranta, opreste sistemul prin actionarea unui releu.Prin aceasta masura se elimina curentul din sistem, acesta devenind un sistem de directie obisnuit.Aceasta schimbare este semnalata la bordul autovehiculului.

Avantaje:

o manevrabilitate mai usoara a autovehiculului;

ofera o reactie precisa fara effort;

nu include tubulatura si lichid, utilizand mai putina energie decat sistemele de servodirectie conventionale;

reduce consumul de carburant cu aproximativ 0,2 l/100 km, intrucat este activat numai in unghiul de viraj;

nu consuma din puterea motorului precum cele hidraulice.

Dezavantaje:

este un sistem mai complicat.