Wspomaganie kierownicy czy EPS: co jest lepsze?

W starych samochodach, takich jak Moskwicz lub «kopeika», układ kierowniczy nie miał żadnych urządzeń pomocniczych, które pozwalają uprościć wysiłki kierowcy mające na celu obrócenie kierownicy.

Elektryczne lub hydrauliczne wspomaganie kierownicy

Te czasy to już przeszłość, a teraz każdy samochód zjeżdżający z kontenera jest wyposażony we wspomaganie kierownicy (elektryczne (EPS) lub hydrauliczne (HPS)).

Warto zastanowić się, co jest lepsze: wspomaganie kierownicy czy EPS?

Fakty historyczne

W dawnych czasach praca kierowcy była trudna. Obracanie kierownicą wymagało sporego wysiłku. O ile w przypadku samochodu osobowego było to jeszcze mniej lub bardziej możliwe, to w przypadku ciężarówek problem ten był dość dotkliwy.

Rosyjscy projektanci jako pierwsi wyposażyli samochód GAZ «Chaika» w hydrauliczny układ wspomagania kierownicy. Następnie wszystkie zwykłe masowo produkowane samochody «dla ludu» zostały wyposażone w taki system.

GAZ 14 Chaika

Nieco później wynaleziono elektryczny odpowiednik wspomagania kierownicy. Miał on poprawić możliwości pojazdu i nie mieć wad, które miał GUR. Obecnie opinie kierowców są podzielone. Niektórzy uważają, że elektryczne wspomaganie kierownicy spełniło nadzieje inżynierów i jest lepsze niż GUR. Inni nadal uważają, że układ hydrauliczny jest znacznie lepszy niż EPS. Jaka jest rzeczywista sytuacja? Jakie są cechy konstrukcyjne EPS i GUR i czym się różnią? Przejdźmy do sedna sprawy.

Wspomaganie kierownicy i jego działanie

Wspomaganie kierownicy to układ, który składa się z rurociągów niskiego i wysokiego ciśnienia. Dzięki zainstalowanej pompie krąży w nich specjalna ciecz. Ogólnie rzecz biorąc, algorytm działania jest następujący:

  • Wysokociśnieniowa pompa tłokowa dostarcza płyn (olej) do układu. Pompa jest napędzana przez pasek wału korbowego;
  • Olej jest doprowadzany do mechanizmu rozdzielacza, który jest połączony z drążkiem skrętnym zintegrowanym z wałem kierownicy. Gdy kierownica się nie obraca, olej nie jest dostarczany do siłownika hydraulicznego. Gdy jednak kierownica zaczyna się obracać, kanały olejowe otwierają się i płyn dostaje się do siłownika hydraulicznego. Należy zauważyć, że to właśnie rozdzielacz jest uważany za najbardziej wrażliwą część hydraulicznego układu kierowniczego, ponieważ jest on dość wrażliwy na jakość oleju;
  • We wnęce siłownika hydraulicznego zachodzi następujący proces: dopływający olej napędza tłoczysko i tłok, które z kolei przekazują go do przednich kół. W efekcie końcowym olej przekazuje energię z pompy tłokowej do cylindra hydraulicznego;
  • Cały system jest zwarty za pomocą węży łączących. Dzięki temu olej stale krąży w przewodach wysokiego i niskiego ciśnienia. Jeden z tych węży przenosi olej do siłownika hydraulicznego, a drugi wraca do zbiornika oleju.

Układ hydrauliczny jest dość złożony i kapryśny. Bardzo ważne jest, aby był w pełni uszczelniony, posiadał wysokiej jakości filtr i odpowiednią ilość oleju.

Schemat wspomagania układu kierowniczego

Kierowca powinien zawsze monitorować napięcie paska napędowego pompy, poziom płynu wewnątrz układu oraz wymieniać filtr i olej w odpowiednim czasie.

Elektryczne wspomaganie układu kierowniczego i jego działanie

Elektryczne wspomaganie kierownicy to system obejmujący silnik elektryczny, czujnik momentu obrotowego i jednostkę sterującą. Sam system jest dość kompaktowy i wydajny w porównaniu do układu wspomagania kierownicy. Ponadto EPS analizuje prędkość, z jaką porusza się samochód i prędkość obrotową silnika. Dzięki temu moc silnika elektrycznego jest maksymalizowana przy niskich prędkościach i minimalizowana przy wysokich prędkościach. Algorytm jest następujący:

  • Czujnik rejestruje dane dotyczące obrotu wału skrętnego, gdy kierownica jest skręcona;
  • jednostka sterująca, po otrzymaniu i przetworzeniu danych dotyczących obrotów silnika i prędkości pojazdu, uruchamia silnik elektryczny;
  • silnik elektryczny maksymalizuje łatwość obracania kierownicy w wymaganą stronę.

Schemat elektrycznego wspomagania układu kierowniczego

Warto zauważyć, że w wielu samochodach istnieje możliwość odłączenia jednostki EPS od czujnika prędkości. Do tego celu służy specjalny przycisk. Taki fakt pozwala wzmacniaczowi pracować tak wydajnie, jak to tylko możliwe.

Zalety i wady wzmacniacza mocy

Można wyróżnić następujące zalety EPS:

  • zapewnia wygodną pracę kierowcy przy dowolnej prędkości;
  • System może wytrzymać każde obciążenie, jest wystarczająco mocny, aby skutecznie pracować na ciężarówkach i pojazdach terenowych;
  • produkcja mechanizmów hydraulicznych jest tańsza niż produkcja EPS, dlatego pojazdy wyposażone w EPS kosztują o rząd wielkości taniej.

Zestaw wspomagania układu kierowniczego

Wśród wad hydrauliki nieporęczny system, uwagę na niego podczas pracy, terminowej diagnostyki i środków zapobiegawczych, a także jego zależność od silnika, co prowadzi do pewnego marnotrawstwa jego mocy. Ponadto system nie reaguje natychmiast na działania kierowcy.

Zalety i wady elektrycznego układu wspomagania

Warto zwrócić uwagę na następujące zalety elektrycznego wspomagania:

  • dostępność kilku trybów zastosowania;
  • oszczędność;
  • kompaktowość;
  • na wydajność systemu nie ma wpływu ani ciepło, ani mróz;
  • łatwość konserwacji;
  • szybka reakcja na działania kierowcy.

Wadą takiego mechanizmu może być słaba wydajność i nieoczekiwana awaria podczas jazdy po złych drogach. EPS może się przegrzać i nie działać, dopóki nie ostygnie.

Zestaw elektrycznego wspomagania układu kierowniczego

Siła tego typu wspomagania układu kierowniczego jest niewystarczająca do montażu w samochodach ciężarowych i terenowych. Awaria urządzenia może skutkować kosztownymi naprawami lub całkowitą wymianą mechanizmu.

Analiza porównawcza GUR i EPS

Oczywiście każdy kierowca ma swoje preferencje zarówno co do marki samochodu, jak i rodzaju układu kierowniczego. Jeśli porównamy oba systemy, EPS jest prostszym urządzeniem, które nie zależy od sterowania elektronicznego. Nie ma awarii oprogramowania i nie przegrzewa się na nierównej drodze.

Jednak taki system wymaga zakupu materiałów eksploatacyjnych i ich okresowej wymiany: oleju, filtra, węży i uszczelek. Wynika to z faktu, że liczne przeguby i uszczelki poddawane są dużym obciążeniom, w wyniku czego ulegają zużyciu. Ważne jest, aby w odpowiednim czasie zdiagnozować stan hydraulicznego układu wspomagania kierownicy i przeprowadzić działania zapobiegawcze w celu utrzymania jego sprawności.

Elektryczne wspomaganie układu kierowniczego

Elektryczne wzmacniacze mocy nie wymagają materiałów eksploatacyjnych, nie mają połączeń, które mogą spowodować awarię systemu. To sprawia, że takie urządzenia są bardziej progresywne i niezawodne.

Jeśli chodzi o komfort kierowania, hydraulika zapewnia lepsze sprzężenie zwrotne i wyczucie granic możliwości pojazdu na ciasnych zakrętach. Hydrauliczny układ kierowniczy nie reaguje na wstrząsy i wibracje na złych drogach.

EPS wymaga instalacji specjalnego amortyzatora zdolnego do tłumienia drgań. Wibracje i wstrząsy sprawiają, że układ elektryczny jest podatny na uszkodzenia i mogą skrócić jego żywotność.

Pod względem niezawodności i wydajności układ hydrauliczny nie jest w stanie wytrzymać długotrwałej pracy w ekstremalnych warunkach. Kierownica nie powinna znajdować się w skrajnym położeniu dłużej niż 10-15 sekund. W przeciwnym razie urządzenie przegrzeje się i wyłączy. Ponowne uruchomienie zajmie trochę czasu. Ponadto korzystanie z hydrauliki wiąże się z pewną utratą mocy silnika.

Jazda po złej drodze

ESC tworzy jedynie dodatkowe obciążenie generatora, nie odbierając mocy silnikowi i nie marnując dodatkowego paliwa. System reaguje całkowicie spokojnie na długotrwałą pracę w skrajnym położeniu kierownicy. Silnik elektryczny jest wyłączany tylko podczas jazdy w terenie, na lepkim śniegu i wybojach.

Zaletą EPS można również nazwać obecność kilku trybów pracy:

  • normalny;
  • komfortowy;
  • track;
  • sportowy.

Ustawienia można dość łatwo zmieniać w ruchu. Wystarczy nacisnąć specjalny przycisk i wybrać żądany tryb.

Jeśli chodzi o korzystanie ze wspomagania kierownicy, układ ten można zainstalować w niemal każdym pojeździe. EPS ma jednak ograniczony moment obrotowy i nie może być instalowany w ciężarówkach, SUV-ach i dużych limuzynach.

Jeep Wrangler Recon

Podsumowując, warto zauważyć, że EPS został stworzony w celu wyeliminowania wad GUR, chociaż system ten nie jest jednoznacznie lepszy i bardziej skuteczny. Ma też swoje wady, a jedną z nich jest brak możliwości zastosowania EPS w pojazdach terenowych i ciężarowych.