מערכת הגה כוח חשמלית
הגה כוח חשמלי (EPS) היא מערכת הגה כוח הנשענת ישירות על המנוע כדי לספק מומנט עזר. בהשוואה למערכת ההיגוי הכוח ההידראולית המסורתית HPS (היגוי כוח הידראולי), ל-EPS יש יתרונות רבים. EPS מורכב בעיקר מחיישני מומנט, חיישן מהירות רכב, מנוע, מנגנון הפחתה ויחידת בקרה אלקטרונית (ECU).
העיקרון הבסיסי של EPS הוא: חיישן המומנט מחובר לציר ההיגוי (ציר פיניון). כאשר ציר ההיגוי מסתובב, חיישן המומנט מתחיל לפעול וממיר את תזוזה זווית הסיבוב היחסית שנוצרת על ידי פיר הכניסה וציר המוצא תחת פעולת מוט הפיתול לאות חשמלי ל-ECU. ה-ECU קובע את כיוון הסיבוב של המנוע ואת גודל זרם הכוח בהתאם לאותות של חיישן מהירות הרכב וחיישן המומנט, ובכך משלים את השליטה בזמן אמת על הגה הכוח. לכן, הוא יכול לספק בקלות השפעות שונות של סיוע כוח של המנוע במהירויות רכב שונות, מה שמבטיח שהמכונית קלה וגמישה בעת היגוי במהירויות נמוכות ויציבה ואמינה בעת היגוי במהירויות גבוהות.
מערכת הגה הכוח החשמלית פותחה על בסיס מערכת ההיגוי המכנית המסורתית. הוא משתמש בכוח שנוצר על ידי המנוע כדי לעזור לנהג לבצע פעולות היגוי. המערכת מורכבת בעיקר משלושה חלקים: מכשיר חישת אותות (כולל חיישן מומנט, חיישן זווית וחיישן מהירות רכב), מנגנון כוח ההיגוי (מנוע, מצמד, מנגנון הילוכים הפחת) ומכשיר בקרה אלקטרוני. המנוע פועל רק כאשר יש צורך בכוח. כאשר הנהג מפעיל את ההגה, חיישן זווית המומנט יוצר אות מתח מתאים בהתאם למומנט הכניסה וזווית ההיגוי. חיישן מהירות הרכב מזהה את אות מהירות הרכב. יחידת הבקרה נותנת הוראות לשלוט על פעולת המנוע בהתאם לאותות המתח ומהירות הרכב, ובכך מייצרת את כוח ההיגוי הנדרש.
בהשוואה למערכת ההיגוי ההידראולית המסורתית, למערכת הגה הכוח החשמלית יש את היתרונות הבאים:
1. המנוע מספק כוח רק בעת ההיגוי, מה שיכול להפחית משמעותית את צריכת הדלק
המנוע מניע את מערכת הגה הכוח ההידראולית המסורתית כדי להניע את משאבת שמן ההיגוי, וחלק מכוח המנוע נצרך ללא קשר להיגוי או לא. מערכת הגה הכוח החשמלית מספקת כוח רק בעת ההיגוי, ואינה צורכת אנרגיה כאשר אינה נוהגת. לכן, מערכת הגה הכוח החשמלית יכולה להפחית את צריכת הדלק של הרכב.
בדיקות השוואתיות עם מערכות היגוי כוח הידראוליות מראות שכאשר אינן מכוונות, הגה חשמלי יכול להפחית את צריכת הדלק ב-2.5%; בעת ההיגוי, הוא יכול להפחית את צריכת הדלק ב-5.5%.
2. ניתן לכוון את גודל עזר ההיגוי על ידי תוכנה, שיכולה לקחת בחשבון את קלות ההיגוי במהירות נמוכה ואת יציבות הטיפול במהירות גבוהה, ובעלת ביצועי החזרה טובים. גודל עזר ההיגוי המסופק על ידי מערכת הגה הכוח ההידראולית המסורתית אינו יכול להשתנות עם עליית מהירות הרכב. באופן זה, למרות שלהרכב קלות היגוי טובה במהירות נמוכה, ההגה קל מדי במהירות גבוהה, וכתוצאה מכך נוצרת תופעת היגוי "צף" ולנהג חסרה "חוש כביש" משמעותי, מה שמפחית את הרכב. יציבות ותחושת ביטחון של הנהג במהירות גבוהה.
ניתן להתאים בקלות את גודל הסיוע שמספק מערכת הגה הכוח החשמלית באמצעות תוכנה. במהירות נמוכה, מערכת הגה הכוח החשמלית יכולה לספק סיוע גדול יותר להיגוי ולספק לרכב היגוי קל; ככל שהמהירות עולה, ניתן להפחית בהדרגה את עזרי ההיגוי שמספקת מערכת הגה הכוח החשמלית, וכוח ההיגוי הנדרש לנהג בעת ההיגוי יגדל בהדרגה, כך שהנהג יוכל להרגיש "תחושת כביש" משמעותית ולשפר את היציבות של הרכב.
מערכת הגה הכוח החשמלית יכולה גם להפעיל מומנט חוזר מסוים או מומנט שיכוך, כך שההגה יוכל לחזור במדויק למצב האמצעי במהירות נמוכה, ויכול לדכא את התנודה וחריגת ההגה במהלך החזרה במהירות גבוהה, תוך התחשבות בביצועי ההחזרה של הרכב במהירויות גבוהות ונמוכות.
3. מבנה קומפקטי, קל משקל, הרכבה טובה של קו ייצור, תחזוקה קלה
מערכת הגה הכוח החשמלית מבטלת את משאבת שמן ההיגוי ההידראולית, צילינדר השמן, הצינור ההידראולי, מיכל השמן ורכיבים אחרים, וניתן להפוך את המנוע ומנגנון ההפחתה לשלם עם עמוד ההגה וגלגל ההגה, מה שהופך את מערכת ההיגוי כולה לקומפקטית , הרכבה קלה וטובה בפס הייצור, חוסכת זמן הרכבה ותחזוקה קלה.
4. באמצעות הגדרות התוכנית, קל להתאים את מערכת הגה הכוח החשמלית לדגמים שונים, מה שיכול לקצר את מחזור הייצור והפיתוח.
בשל היתרונות הנ"ל של מערכת הגה הכוח החשמלית, נעשה בה שימוש נרחב יותר ויותר בשנים האחרונות.
מערכת הגה הכוח החשמלית מבוססת על מערכת ההיגוי המכנית, בתוספת מנוע ומנגנון הפחתה, חיישן זווית מומנט, חיישן מהירות רכב ויחידת בקרה אלקטרונית ECU.
