AFS (Active Front Steering) — это активная система рулевого управления, которая, по сути, является усовершенствованием классической системы рулевого управления. Основной задачей AFS является правильное распределение усилий между всеми компонентами рулевого управления с главной целью улучшения характеристик рулевого управления на различных скоростях. Водитель получает больше комфорта и уверенности при управлении автомобилем с активной системой рулевого управления. Рассмотрите принцип действия, конструкцию системы AFS и ее отличие от обычного рулевого управления.
Принцип работы
Система активного рулевого управления активируется при запуске двигателя. Система AFS адаптируется к текущей скорости автомобиля, углу поворота руля и дорожному покрытию. Таким образом, система оптимизирует передаточное отношение (усилие на руле) в рулевом механизме, адаптируя его к условиям движения.
Электромотор включается, когда автомобиль начинает движение. Он начинает работать после получения сигнала от датчика угла поворота рулевого колеса. Электродвигатель начинает вращать внешнюю шестерню планетарной передачи через пару червячных шестерен. Основная функция наружной шестерни — изменение передаточного числа. Наименьшее передаточное отношение (1:10) достигается при максимальной скорости передачи. Все это способствует снижению скорости поворота руля и повышению комфорта при маневрировании на низких скоростях.
Увеличение скорости автомобиля сопровождается замедлением скорости электродвигателя. Это приводит к постепенному (пропорционально скорости автомобиля) увеличению передаточного числа. Электромотор перестает вращаться на скорости 180-200 км/ч, в этот момент усилие от рулевого колеса передается непосредственно на рулевой механизм, а передаточное отношение достигает 1:18.
Если скорость автомобиля продолжает расти, электродвигатель перезапускается, но в этом случае он начинает вращаться в другом направлении. Соотношение может достигать 1:20. Руль становится менее острым и поворачивается в крайние положения, позволяя безопасно маневрировать на высоких скоростях.
Система AFS также помогает стабилизировать автомобиль, если задняя ось теряет сцепление с дорогой или при торможении на скользкой поверхности. Курсовая устойчивость автомобиля обеспечивается системой динамического контроля устойчивости (DSC). Система AFS корректирует угол поворота передних колес с помощью сигналов от датчиков.
Еще одной особенностью системы активного рулевого управления является то, что ее нельзя отключить. Система всегда активна.
Устройство и основные составляющие
Система AFS: 1 — насос гидроусилителя руля, 2 — шланги, 3 — бачок рабочей жидкости, 4 — электронное устройство управления, 5 — шина данных, 6 — электродвигатель, 7 — датчик угла поворота электродвигателя, 8 — клапан Servotronic, 9 — планетарная передача, 10 — аварийная остановка, 11 — датчик общего угла поворота, 12 — рулевой механизм
Основные компоненты системы AFS:
- Рулевая рама с планетарным редуктором и электродвигателем. Планетарная передача изменяет скорость вращения рулевого вала. Механизм состоит из заводной (эпициклической) и солнечной шестерни, а также блока спутников и контроллера. Планетарный редуктор расположен на рулевом валу. Электродвигатель вращает коронную шестерню через червячную передачу. Вращение этой червячной передачи изменяет передаточное число механизма.
- Входные преобразователи. Они необходимы для измерения различных параметров. В системе AFS используются датчик угла поворота рулевого колеса, датчики положения электродвигателя, датчики системы динамической стабилизации и датчики суммарного угла поворота рулевого колеса. Последний датчик может отсутствовать, и угол рассчитывается на основе сигналов от других датчиков.
- Электронный блок управления (ECU). Он получает сигналы от всех датчиков. ЭБУ обрабатывает сигнал и затем посылает команды на исполнительные механизмы. ЭБУ также активно взаимодействует с системами: электрогидравлическим усилителем руля Servotronic, системой управления двигателем, DSC, системой доступа в автомобиль.
- Рулевые тяги и наконечники.
- Рулевое колесо.
Преимущества и недостатки
AFS имеет неоспоримые преимущества для водителя: она повышает безопасность и комфорт во время движения. AFS — это электронная система, которая превосходит гидравлическое рулевое управление благодаря следующим преимуществам
- точная передача информации о действиях водителя;
- повышенная надежность благодаря меньшему количеству деталей
- высокая эффективность;
- малый вес.
У AFS нет существенных недостатков (кроме стоимости). Активная система рулевого управления редко выходит из строя. Если электроника выйдет из строя, вы не сможете отрегулировать систему самостоятельно — вам придется отвезти автомобиль с AFS в сервисный центр.
Применение
Active Front Steering — это собственная разработка немецкой автомобильной компании BMW. В настоящее время система AFS устанавливается в качестве опции на большинство автомобилей марки. Впервые активное переднее рулевое управление было применено в 2003 году в автомобилях BMW.
Выбрав автомобиль с активным рулевым управлением, вы сможете чувствовать себя комфортно и безопасно и легко управлять автомобилем. Повышенная надежность активного переднего рулевого управления гарантирует долгую и беспроблемную езду. AFS — это опция, которую не стоит недооценивать при покупке нового автомобиля.
