Pastaruoju metu vairo stiprintuvo sistemos tapo praktiškai standartine įranga naujai gaminamose transporto priemonėse. Jos neturi tik kai kurie maži ir technologiškai silpnai įrengti automobiliai.

Jau kelis dešimtmečius hidraulinė sistema yra labiausiai paplitęs ir naudojamas sprendimas. Tipinę sistemą sudaro siurblys, varomas trapeciniu diržu, hidraulinės žarnos, išsiplėtimo bakelis bei vairo kolonėlė su integruotais hidraulikos elementais. Pagrindinis tokios sistemos privalumas – sąlyginai paprasta sandara, užtikrinanti aukštą patikimumą ir patvarumą. O pagrindinį šios sistemos trūkumą sudaro didelės energijos sąnaudos, susidarančios dėl nuolat veikiančio hidraulinio siurblio. Dėl šios priežasties padidėja kuro sąnaudos bei anglies dioksido emisija. Mažuose automobiliuose, turinčiuose sąlyginai nedidelės galios variklius, nuolat veikiantis vairo stiprintuvo siurblys ženkliai riboja pasiekiamus rezultatus. Bendra pasaulinė tendencija kurti vis ekonomiškesnes ir ekologiškesnes transporto priemones bei klientų lūkesčiai, kad mažuose automobiliuose būtų įrengiamos vairo stiprintuvo sistemos, privertė konstruktorius ieškoti naujų sprendimų. Taip buvo sukurtos elektrinės ir elektrohidraulinės vairo stiprintuvo sistemos.

Firma „TRW“, turinti didelę patirtį hidraulinių sistemų konstravimo bei gamybos srityse, sukūrė elektrohidraulines vairo stiprintuvo sistemas EPHS (Electrically Powered Hydraulic Steering) ir pradėjo serijinę gamybą. Pagrindinį skirtumą, palyginti su klasikine hidrauline sistema, sudaro tai, kad siurblys yra varomas elektriniu varikliu, o tai leido atskirti vairo stiprintuvo sistemą nuo transporto priemonę varančio variklio.

Situacijoje, kai vairuotojas nesuka vairo, variklis (suprantama, ir siurblys) apskritai neveikia arba veikia mažomis apsukomis, taip ribodamas sistemos energijos sąnaudas, nesukeldamas energijos nuostolių. Galima teigti, kad EPHS sistema apjungė hidraulinės sistemos privalumus (veikimo patikimumą, aukštą patvarumą, gerą virpesių, perduodamų iš ratų pusės, slopinimą) su elektrinių sistemų privalumais (lengvu valdymu, išjungimo galimybe, energijos taupymu, kai sistema neveikia). Ši sistema taip pat įgalino papildomos komforto funkcijas – adaptacinio stiprinimo – įgyvendinimą. Adaptacinėse sistemose jėga, reikalinga vairo pasukimui, mažėja kartu su mažėjančiu greičiu. Tai įgalina lengvą manevravimą, pavyzdžiui, parkuojant transporto priemonę, bei užtikrina vairavimo patikimumą esant dideliems greičiams.

Pagrindiniai EPHS sistemos elementai – tai hidraulinio siurblio sistema, vairo kolonėlė su integruotu stiprintuvu, vairo posūkio daviklis bei hidraulinės žarnos ir elektriniai laidai.

Hidraulinio siurblio sistemą sudaro: alyvos bakelis, elektrinis siurblys, siurblys, apsauginis vožtuvas bei valdymo blokas. Vairo kolonėlės konstrukcija beveik nesiskiria nuo kolonėlės su hidrauliniu stiprintuvu. Vairo posūkio daviklis gali būti montuojamas vairo kolonėlėje (prie įeinančio veleno) arba ant vairo kolonos.

Sistemos valdymo blokas gauna signalus iš įvairių daviklių ir pagal šių signalų reikšmes priima sprendimus apie siurblio įjungimą bei jo sukimo greitį. Pagrindiniai įeinantys signalai, tai:

• vairo posūkio kampas ir greitis;

• važiavimo greitis;

• variklio apsukų greitis;

• maitinimo įtampa;

• sistemos darbinė temperatūra;

• informacija apie susidūrimą (iš oro pagalvių valdymo bloko).

Transporto priemonėse su įrengtomis EPHS sistemomis yra papildoma kontrolinė lemputė, kurios pagalba valdymo blokas informuoja vairuotoją apie galimą sistemos gedimą.

Netinkamas veikimas arba visiškas sistemos išjungimas dažniausiai lemiamas nepakankamo alyvos lygio, įeinančių signalų nutrūkimo, įtampos kritimo automobilio elektros instaliacijoje arba hidraulinio siurblio sistemos pažeidimo.

Pirmieji požymiai, nurodantys žemą alyvos lygį, yra garsus siurblio darbas ir periodiniai sistemos

veikimo sutrikimai. Alyvos lygis tikrinamas matuoklės, esančios sistemos bakelio kamštelyje, pagalba. Matuoklėje yra žymės, nurodančios minimalų ir maksimalų šaltos bei įkaitusios alyvos lygį. Čia būtina pažymėti, kad sistemoje esanti alyva nesunaudojama ir jos lygio sumažėjimas visuomet rodo alyvos nuotėkį iš sistemos. Todėl prieš alyvos lygio papildymą būtina nustatyti nuotėkio vietą ir pašalinti jo priežastį. Dažniausiai, nuotėkiai pasitaiko hidraulinėse žarnose arba vairo kolonėlėje, rečiau – hidraulinio siurblio sistemoje. Vairo kolonėlės nesandarumas gali būti prie įeinančio veleno arba krumplinės sijos, po vairo traukių apsaugomis.

Gali pasitaikyti tokia situacija, kad iš kolonėlės prasisunkusi alyva renkasi traukių apsaugose ir nėra pastebima išorėje. Todėl ieškant galimų prasisunkimų, taip pat būtina žvilgtelti po apsaugomis.

Tačiau, jei alyvos prasisunkimą sukėlė vairo kolonėlės gedimas, negalima jo šalinti dirbtuvių sąlygomis. Būtina pakeisti vairo kolonėlę. Vieninteliai leistini dirbtuvių sąlygomis atliekami remonto darbai turi apsiriboti vairo traukių ir jų apsaugų keitimu. Vairo traukių apsaugų būklė turi būti tikrinama kiekvieno periodinio automobilio aptarnavimo metu. Pro pažeistas apsaugas į kolonėlės vidų patenka smėlis, druska ir vanduo, greitai sukeliantys riebokšlių ir krumplinės sijos paviršių pažeidimus.

Montuojant naują arba regeneruotą vairo kolonėlę, negalima pamiršti apie naujų sandarinimo elementų naudojimą hidraulinės sistemos jungtyse. Tokių sandarinimo elementų vaidmenį atlieka guminiai sandarinimo žiedai arba tarpinės iš minkšto metalo (vario arba aliuminio). Tais atvejais, kai yra nesandarios hidraulinės žarnos, jas taip pat būtina pakeisti naujomis. Dėl santykinai aukšto slėgio sistemoje, tai turi būti žarnos, pritaikytos nustatyto tipo vairo stiprintuvo sistemai.

Pašalinus nuotėkio priežastis, visuomet būtina užpildyti sistemą nauja alyva ir nuorinti. Sistemos užpildymui naudojama alyva, atitinkanti transporto priemonės gamintojo specifikacijų reikalavimus. Automobiliuose su klasikinėmis hidraulinėmis vairo stiprintuvo sistemomis dažnai naudojama ATF tipo alyva. Elektrohidraulinių sistemų (taip pat ir hidraulinių, esančių naujesnėse transporto priemonėse) atveju situacija atrodo kitaip. Čia dažnai galime susidurti su tam tikrais, transporto priemonių gamintojų reikalaujamais užsakomų alyvų kodais, ir negalima jų keisti kitomis, atsitiktinai parinktomis alyvomis.

Užpildžius sistemą, ją būtina nuorinti kelis kartus pasukant vairą iš vienos kraštinės padėties į kitą (be variklio paleidimo). Būtina prisiminti kad nuorinimo procedūra turi būti atliekama su pakeltais priekinės ašies ratais. Tai sumažina jėgas, reikalingas jų pasukimui, ir apsaugo sistemos elementus nuo pažeidimų pradinėje darbo fazėje, kai sistemoje ir alyvoje yra žymus oro kiekis. Kol vienas asmuo suka vairą, kitas asmuo privalo stebėti, kada išsiplėtimo bakelyje nustos išsiskirti oro burbuliukai. Kai oro burbuliukai nebeišsiskiria, galima paleisti variklį ir vėl sukioti vairą iš vienos kraštinės padėties į kitą (apie 10 kartų), neužlaikant vairo kraštinėse padėtyse. Tokiu būdu, be sistemos nuorinimo, galima patikrinti jos veikimo tinkamumą bei sandarumą. Išjungus variklį dar kartą patikrinamas alyvos lygis ir esant reikalui papildomas. Taip pat patikrinama, ar alyva išsiplėtimo bakelyje nesuputojusi. Jei alyvoje pastebimi oro burbuliukai, būtina palikti automobilį apie 30 minučių, leidžiant dujoms pasišalinti. Po to, būtina dar kartą atlikti nuorinimą, po kurio bakelyje esančioje alyvoje neturi būti oro burbuliukų.

Netinkamą sistemos veikimą taip pat gali sukelti elektriniai gedimai. Kaip anksčiau minėjome, transporto priemonės su EPHS sistemomis turi kontrolines lemputes, signalizuojančias apie netinkamą sistemos darbą. Jei sistema veikia tinkamai, tai kontrolinė lemputė, įjungus degimą trumpam užsidega. Tuo metu valdymo blokas tikrina sistemą ir, jei neaptinka jos gedimų, lemputė

užgesta.

Jei kontrolinė lemputė užsidega veikiant varikliui, tai byloja apie sistemos gedimą. Tokiais atvejais, priklausomai nuo gedimo rūšies, vairo stiprintuvo sistema veikia avariniu režimu arba visiškai neveikia. Pirmas žingsnis tokioje situacijoje –diagnostinė patikra testeriu su tinkama programine įranga. Testeris suteikia galimybę nuskaityti ir ištrinti valdymo bloko atmintyje įrašytas klaidas, tikrų parametrų nuskaitymą (pvz., maitinimo įtampos reikšmę, vairo posūkio kampą) bei atitinkamų kodavimų atlikimą po valdymo bloko keitimo. Jei testeris rodo ryšio su sistema klaidą, tai būtina patikrinti valdymo bloko maitinimą (gnybtai „15”ir „30”), masės sujungimą bei diagnostinės linijos grandinę tarp valdymo bloko ir diagnostinės jungties. Transporto priemonėse su integruotu CAN tinklu, ryšio trūkumas gali reikšti paties tinklo gedimą arba trumpą jungimą kuriame nors valdymo bloke, prijungtame prie šio tinklo. Jei visos aukščiau išvardintos priežastys buvo pašalintos, o testeris vis tiek rodo ryšio klaidą, tai reiškia valdymo bloko gedimą ir jis turi būti pakeistas

Pavyzdinės klaidos, kurias gali parodyti testeris, susisiekęs su valdymo bloku, tai:

1.     Netinkama maitinimo įtampa – šią klaidą gali nulemti pažeistas arba išsikrovęs akumuliatorius, pažeistas generatorius, pažeisti maitinimo, masės laidai, oksiduoti sujungimai sistemoje. Šio tipo pažeidimų nustatymui būtina pasinaudoti atitinkamomis elektrinėmis schemomis. Čia būtina priminti, kad sistemos siurblys yra maitinamas tiesiogiai iš generatoriaus ir, jei variklis neveikia, krovimo įtampa yra per žema arba jos nėra (pvz., dėl nutraukto diržo arba generatoriaus gedimo), sistema neveikia.

2.     Pažeistas vairo posūkio daviklis – trumpasis jungimas su mase arba pliusu. Šiuo atveju, taip pat būtina patikrinti sujungimus (ir pašalinti galimus gedimus) bei patį daviklį. Pažeistą daviklį būtina pakeisti.

3.     Stiprintuvo terminė apsauga – ši klaida įrašoma esant per aukštai hidraulinės alyvos temperatūrai. Tai gali būti sukelta nuolatiniu maitinančio siurblio veikimu, pvz., dėl trumpo jungimo jo maitinimo grandinėje. Toks gedimas reikalauja siurblio sistemos keitimo. Kita galima priežastimi gali būti neįprastos darbo sąlygos, pvz., mokymo vairuoti transporto priemonė karštą dieną kelias valandas iš eilės atlieka manevravimą aikštelėje.

4.     Susidūrimo signalas – jei transporto priemonė pateko į avariją ir suveikė oro pagalvių sistema, tai ši informacija gali būti išsiųsta į stiprintuvo valdymo bloką. Dėl to stiprintuvo sistema išjungiama. Suremontavus oro pagalvių sistemą ir ištrynus atitinkamą klaidą, sistema vėl pradės veikti.

Pateikėme tipinius EPHS sistemų elektrinių gedimų pavyzdžius. Konkrečiose transporto priemonėse gali pasitaikyti tam tikrų skirtumų, todėl prieš stabdžių stiprintuvo sistemos remonto

pradžią būtina pasitelkti gamintojo techninę dokumentaciją (klaidų sąrašą ir galimas jų atsiradimo

priežastis, elektrines schemas, varžtinių sujungimų užveržimo momentus, slėgių reikšmes).

Tais atvejais, kai valdymo bloko atmintyje nėra įrašytų klaidų, o sistema vis tiek veikia netinkamai,

paskutiniuoju veiksmu turi būti slėgių patikra sistemoje. Slėgių matavimai atliekami atitinkančiu manometru, prijungtu prie slėginės žarnos tarp siurblio ir vairo kolonėlės. Reikia paleisti variklį ir 5-10 sekundžių prilaikyti vairą kraštinėje padėtyje. Transporto priemonės ratai privalo stovėti ant pagrindo. Tam, kad nebūtų pažeistas kuris nors sistemos elementas, slėgio matavimas neturi trukti ilgiau nei anksčiau minėtos 5-10 sekundžių. Jei nuskaitytos slėgio vertės yra per žemos arba per aukštos, tai byloja apie hidraulinio siurblio sistemos pažeidimą.

Panašiai kaip ir hidraulinių vairo kolonėlių atveju, firma „TRW“ draudžia atlikti elektrohidraulinių

siurblių sistemų remontą dirbtuvių sąlygomis – joms sugedus, jas būtina pakeisti naujomis arba regeneruotomis. Montuojant naują sistemą, visuose hidrauliniuose sujungimuose būtina sudėti naujus sandarinimo elementus bei užveržti juos tinkamais momentais. Esant galimybei, taip pat reikia patikrinti elektrinių kabelių būklę, atkreipiant ypatingą dėmesį į kištukines jungtis ir jų sandarinimą. Aptikus bet kokius pažeidimus, elektrinius kabelius taip pat būtina pakeisti.

Sumontavus naują hidraulinio siurblio sistemą, būtina ją užkoduoti. Tai atliekama diagnostinio testerio pagalba, įrašant kodus, esančius transporto priemonės gamintojo dokumentacijoje. Montuojant vairo stiprintuvo elementus, visi varžtiniai sujungimai užveržiami atitinkamais momentais dinamometrinio rakto pagalba. Atlikus remonto darbus, ištrinama klaidų atmintis ir atliekamas bandomasis važiavimas, sistemos veikimo tinkamumui patikrinti.

Pabaigai, būtina priminti, kad vairo mechanizmas daro tiesioginę įtaką kelių eismo saugumui, todėl draudžiama naudoti jo remontui detales, išmontuotas iš kitų transporto priemonių. Elementai gaunami iš sistemos gamintojo – firmos „TRW“, užtikrina saugų ir komfortišką sistemos darbą.

Vairo kolonėlių ir stiprintuvų siurblių regeneracijai firmoje „TRW“ naudojamos originalios detalės bei tie patys technologiniai procesai, kurie naudojami naujų elementų gamyboje. Po regeneracijos proceso dalims atliekami tokie patys bandymai kaip ir naujoms dalims, suteikiama tokia pati garantija. Verta paminėti, kad gamyklinės regeneracijos procesas – tai ekonominis sprendimas, tausojantis aplinką, nes palyginti su naujų detalių gamyba, sunaudojama mažiau žaliavų, tokių kaip plienas, aliuminis ir varis, gamybai suvartojama žymiai mažiau energijos, sumažinamas atliekų kiekis, o taip pat CO₂emisija.

Aprašytos pagrindinės EPHS vairo stiprintuvo sistemų gedimų diagnozavimo ir remonto taisyklės panašiu būdu taip pat taikytinos ir klasikinėms hidraulinėms sistemoms – atskyrus „elektrinę“ dalį. Hidraulinės vairo stiprintuvo sistemos tebenaudojamos tiek lengvuosiuose automobiliuose, tiek sunkvežimiuose ir kaip kiekviena transporto priemonės sistema po tam tikros ridos gali reikalauti tam tikrų aptarnavimo – remonto darbų. Firmos „TRW“ tiekiamos atsarginės dalys bei technologijos leidžia atlikti šiuos remonto darbus visiškai atstatant taip pat ir šių sistemų veiksmingumą.

Informaciją pateikė įmonė TRW