Гидроусилители рулевого управления в Формуле 1
Рулевое управление с сервоприводом используется в Формуле 1 уже довольно давно: этого требует и возросший уровень прижимной силы, генерируемый аэродинамическим обвесом современных машин, и особая геометрия передней подвески. Однако FIA ещё с 2000-го года запретила электромеханические усилители руля ввиду их высокой стоимости, а также стремясь повысить степень непосредственного участия гонщика в процессе управления. В этой ситуации команды нашли альтернативные варианты: логика подсказывала, что наиболее очевидным будет более активное использование систем гидравлики, которыми в любом случае оснащена машина.
Одним из традиционных поставщиком компонентов для усилителей рулевого управления (ГУР) является британское подразделение американской компании Moog Inc. Мартин Джонс, руководитель автоспортивного отдела Moog UK, рассказал Racing Engineering, что «Прежние усилители требовали многоканальной системы дублирования, подобной тем, что используются в авиастроении, их было несложно перенастраивать через специальные компьютерные программы.
Как ни странно, но эти электрогидравлические усилители были запрещены под предлогом их дороговизны, однако модернизация гидромеханических систем обходится еще дороже, поскольку для этого необходимо переделывать механические детали… Зато гидромеханические усилители легко интегрируются с традиционным реечным рулевым управлением, применяемым в автогонках».
Компания Moog, взяв за основу миниатюрный электрогидравлический клапан, производившийся для нужд авиации, переделала его, уменьшив в размерах и приспособив для применения в гонках. В машине Формулы 1 такой клапан серии E024, используются в целом ряде гидросистем, в частности, отвечающих за управление акселератором, переключение передач, выключение сцепления и регулировки дифференциала.
По заказам команд Формулы 1 и с учетом их специфических требований Moog UK разработала несколько версий ГУР, основанных на использовании двух базовых вариантов. Во-первых, это так называемый «роторный клапан», разработанный компанией совместно с Williams; во-вторых, «линейный клапан», используемый многими командами.
По словам Мартина Джонса, система, основанная на использовании роторного клапана, сравнима с гидроусилителями, применяемыми в легковом автомобилестроении, но намного компактнее и легче. Кроме того, её несложно перестраивать, изменяя уровень производительности, причем, характеристики могут быть нелинейными; при небольших углах поворота колес она практически не потребляет энергии: в результате рулевое управление остается достаточно «тугим» и сходно по поведению с классическим рулевым механизмом без сервопривода.
ГУР, основанные на применении линейного клапана устроены несколько иначе: в них вместо торсиона, контролирующего степень усилия на руле, используется реечный механизм на линейных подшипниках. Даже минимальные движения шестерни (+/-0,5 мм) через механическую связь передаются на катушку клапана, который, в свою очередь, регулирует ток жидкости в системе гидравлики, помогающей перемещению рейки рулевого управления. Эта система, также, как и роторная, обеспечивает высокую информативность управления, потребляет мало энергии и легко поддается настройке.
В 2010-м в связи с запретом на дозаправки команды уделили гидроусилителям больше внимания, чем в предыдущие годы, поскольку машины на старте гонок стали заметно тяжелее: это потребовало изменений характеристик производительности сервоприводов.
Почему на новые автомобили не ставят гидроусилители руля? Ответ эксперта — журнал За рулем
LADA
УАЗ
Kia
Hyundai
Renault
Toyota
Volkswagen
Skoda
Nissan
ГАЗ
BMW
Mercedes-Benz
Mitsubishi
Mazda
Ford
Все марки
Электрические усилители лучше вписываются в современную электронную начинку машин. Да и в производстве они дешевле. Но гидроусилители еще долго будут востребованы — по крайней мере, на грузовиках и спецтехнике.
Вопрос с форума «За рулем» (мы на них отвечаем периодически:
— Почему на новых автомобилях электроусилители рулевого управления вытесняют гидроусилители?
Материалы по теме
Усилители руля — эксперт ЗР выбирает лучший
— Электроусилители рулевого управления на современных легковых автомобилях стали выгоднее гидравлических аналогов благодаря меньшей массе, сниженному потреблению энергии, удобной компоновке и отсутствию регламентных работ по обслуживанию.
Приверженцы старой школы критикуют электроусилители за неточную, искусственную обратную связь, но самые новые разработки преодолели эту проблему. Гидроусилители остаются востребованными на грузовых автомобилях и спецтехнике благодаря высокой мощности.
Если вам важно всегда получать удовольствие от управления машиной и обратная связь на руле для вас не последнее дело, то лучше классический гидроусилитель. От вас потребуется лишь контролировать уровень и состояние масла в расширительном бачке, а в случае каких-либо поломок стоимость ремонта будет вменяемой. Если же в приоритете беззаботные перемещения из пункта А в Б, то выбирайте ЭУР, встроенный в рулевую колонку. Такой усилитель требует меньше всего внимания.
Материалы по теме
Toyota Camry 2021 — первый тест
У вас есть вопросы? Пишите на [email protected].
И присоединяйтесь к обсуждению на форуме «За рулем»!
- Подробный гид по усилителям рулевого управления — тут.
- Автомобильный компрессор может выручить, если по дороге спустило колесо, а до ближайшего автосервиса далеко. Компактное устройство легко помещается в багажник машины, современные модели оснащены дополнительными насадками для накачивания велосипедных шин, мячика, матраса и лодок.
- Чтобы набор с медицинскими средствами не подвел в нужный момент, соблюдайте сроки годности.
Фото: Unsplash
Наше новое видео
Эти 5 вещей должны быть в машине зимой. А у вас они есть?
Самая желанная Волга: 7 мест и телевизор внутри
Тест Kangaroo: наша сборка, китайская суть, цена Ларгуса
Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!
За рулем на Яндекс.Дзен
Новости smi2.ru
HC2 — гидравлика Minibooster A/S
Данные:
Версии HC2: 15 Различные коэффициенты интенсификации
P В : 20–207 BAR
P H : 20–207.
P Возврат : как можно меньше (возвращаемое давление в бак)
P Outlet : P H = (стр в — P . фактор
Монтаж: Встроенная трубка
Вес: 1,0 кг.
Версии модели:
Модель = без дампа клапана
B Модель = с дамп клапана
G Модель = Прямая пропорционально контролируемое
Сертификат материала 3.1 по запросу
Описание
The Material Sperative 3.1. HC2 представляет собой компактный блок весом всего 1,0 кг. Он идеально подходит для использования в различных областях, где требуется создание и поддержание высокого давления.
HC2 повышает подаваемое давление до более высокого выходного давления и автоматически компенсирует потребление масла для поддержания высокого давления.
Регулировка выходного давления осуществляется изменением подаваемого давления.
Расход
| Коэффициент усиления i | Макс. усиленный поток на выходе л/мин | Макс. поток на входе л/мин |
|---|---|---|
| 1,2 | 3,5 | 8.0 |
| 1.5 | 4.2 | 12.0 |
| 2.0 | 3.2 | 12.0 |
| 2.2 | 2.9 | 12.0 |
| 2.5 | 2.7 | 13.0 |
| 2.8 | 2.5 | 13.0 |
| 3.2 | 2.5 | 15.0 |
| 4.0 | 2.0 | 14.0 |
| 5.0 | 1.6 | 14.0 |
| 6.6 | 1.3 | 13.0 |
| 9.0 | 0.9 | 13.0 |
| 13.0 | 0.6 | 12. 0 |
| 16.0 | 0.5 | 12.0 |
| 20,0 | 0,3 | 12,0 |
| 25,0 | 0,2 | 12,0 |
707079007 9007. Фладенция. Масло подается через направляющий клапан CV в порт IN, свободно течет через обратные клапаны KV1, KV2 и DV на сторону высокого давления H. В этом состоянии достигается максимальный поток через усилитель, обеспечивающий функцию быстрой перемотки вперед.
При достижении давления насоса на стороне высокого давления H клапаны KV1, KV2 и DV закрываются. Конечное давление будет достигаться качающимся насосным агрегатом OP. Агрегат автоматически остановится, когда будет достигнуто конечное давление на стороне высокого давления H. Если падение давления на стороне высокого давления происходит из-за расхода или утечки, клапан OP автоматически срабатывает для поддержания конечного давления.
Функциональная схема
2-105-01
Размеры
Dimension drawing 2-120-03
Connection types
| Connection | IN / R | H |
|---|---|---|
| 1 | 1/4″ BSPP | 1/4″ BSPP |
| 2 | 7/16-20 UNF | 9/16-18 UNF |
Жидкости и материалы
Дополнительная информация доступна на сайте в разделе Продукция → Общие характеристики.
Заказ HC2
Пример заказа HC2 со встроенным DV i = 4,0 и соединениями BSPP: HC2 – 4,0 – B – 1
Внимание!
G-модель доступна в 2 вариантах, при заказе укажите, пожалуйста:
- Динамический – низкий гистерезис: Пример заказа HC2 с i = 4,0 RV и соединениями BSPP: HC2 – 4,0 – G – 1
- Отказоустойчивость – высокий гистерезис: Степень открытия клапана RV определяется индивидуально. Свяжитесь с нашей технической поддержкой. Пример заказа HC2 с i = 4,0 RV со встроенным коэффициентом открытия x.x и соединениями BSPP: HC2 – 4,0 – G – x.x – 1
R
- Коэффициент выбора
- См. таблицу расхода
R
- Выберите тип
- А = без ДВ
- Б = с ДВ
- G = с пропорциональным клапаном
R
- Выбор резьбы
- 1 = БСПП
- 2 = UNF
Макс. момент затяжки BSPP
| IN / R | H | |||
|---|---|---|---|---|
| 1/4 «BSPP | 1/4″ BSPP | |||
| со стальной стиральной машиной | 4,0 Да/нм | 4,0 Да/нм | ||
| с режущимся | 4,099 | с режущимся | 4,099 | . Нм |
Макс. tightening torque UNF
| IN / R | H | |
|---|---|---|
| 7/16-20 UNF | 9/16-18 UNF | |
| with o-ring | 2.0 da/Nm | 3.5 da/Nm |
HC3 — miniBOOSTER Hydraulics A/S
Data:
HC3 versions: 15 different intensification factors
P IN : 20–207 bar
P H : 500 бар.0012 H = (P IN – P ВОЗВРАТ ) x коэффициент усиления
Монтаж: NG6 (D03) коллекторная система штабелирования
Вес: 2,5 кг.
Версии модели:
A Model = без дампа клапана
B Модель = с дамп клапана
G Модель = Прямая пропорционально контролируемое
Сертификат материала 3.
1 по запросу
Описание
. версия HC2, предназначенная для использования в системах коллекторного коллектора NG6 (D03). Это компактный прибор весом всего 2,5 кг.
Максимальное давление на выходе составляет 500 бар в стандартных версиях. Регулировка выходного давления осуществляется изменением подаваемого давления.
Расход
| Коэффициент усиления i | Макс. усиленный поток на выходе л/мин | Макс. inlet flow l/min |
|---|---|---|
| 1.2 | 3.5 | 8.0 |
| 1.5 | 4.2 | 12.0 |
| 2.0 | 3.2 | 12.0 |
| 2.2 | 2.9 | 12.0 |
| 2.5 | 2.7 | 13.0 |
| 2.8 | 2.5 | 13.0 |
| 3.2 | 2.5 | 15.0 |
| 4.0 | 2. 0 | 14.0 |
| 5.0 | 1.6 | 14.0 |
| 6.6 | 1.3 | 13.0 |
| 9.0 | 0.9 | 13.0 |
| 13.0 | 0.6 | 12.0 |
| 16.0 | 0.5 | 12.0 |
| 20.0 | 0.3 | 12.0 |
| 25,0 | 0,2 | 12,0 |
Функции
Основные операции показаны на функциональной схеме. Масло подается через соединительную пластину к регулирующему клапану на порт IN HC3, свободно перетекая через обратные клапаны KV1, KV2 и DV на сторону высокого давления H.
Со стороны высокого давления H масло подается к порту A на соединительной пластине. В этом состоянии достигается максимальный поток через бустер, что обеспечивает функцию быстрой перемотки вперед. При достижении давления насоса на стороне высокого давления H клапаны KV1, KV2 и DV закроются.
Конечное давление будет достигаться качающимся насосным агрегатом OP. Установка автоматически остановится, когда будет достигнуто конечное давление на стороне высокого давления. При падении давления на стороне высокого давления из-за расхода или утечки клапан OP автоматически срабатывает для поддержания конечного давления.
Функциональная схема
3-105-00
Размеры
Габаритный чертеж 3-120-04
Жидкости и материалы
Дополнительную информацию можно найти на сайте в разделе Продукты → Общие характеристики.
Заказ HC3
Пример заказа HC3 с i = 4,0, включенным DV: HC3 – 4,0 – B
Внимание!
G-модель доступна в 2 вариантах, при заказе указывайте соответственно:
- Динамический – низкий гистерезис: Пример заказа HC3 с i = 4,0 RV со встроенным: HC3 – 4,0 – G
- Отказоустойчивость – высокий гистерезис: Степень открытия клапана RV определяется индивидуально.
