Najważniejsze cechy produktu
Elektrohydrauliczne układy kierownicze
STEER-BY-WIRE
UKŁADY KIEROWNICZE
UKŁADY KIEROWNICZE ELEKTROHYDRAULICZNE STEER-BY-WIRE
Układy kierownicze stanowią kluczowy element nowoczesnej mobilności – wykraczając daleko poza klasyczne pojazdy użytkowe. Umożliwiają one nie tylko precyzyjną i bezpieczną jazdę, ale także w decydujący sposób przyczyniają się do komfortu i wydajności. Nowe koncepcje, oparte na zasadzie Power-on na żądanie, gwarantują, że energia jest zużywana tylko wtedy, gdy faktycznie kieruje się pojazdem – to ważny krok w kierunku zmniejszenia zużycia paliwa i emisji CO2. Jednocześnie modułowe i inteligentne systemy zwiększają komfort jazdy, bezpieczeństwo i zwrotność. Dzięki elektryfikacji, bezpieczeństwo funkcjonalne oraz elastyczne koncepcje modułowe sprawiają, że systemy kierownicze będą w przyszłości odgrywać kluczową rolę w zrównoważonej i bezpiecznej przyszłości.
STEER-BY-WIRE
Innowacyjne sterowanie bez połączenia mechanicznego
UNIWERSALNE ZASTOSOWANIE
Elastyczne we wszystkich obszarach zastosowań
CYBER BEZPIECZEŃSTWO
Kompleksowa ochrona przed nieuprawnionym dostępem
BEZPIECZEŃSTWO FUNKCJONALNE
Niezawodne bezpieczeństwo eksploatacji
POWER-ON-DEMAND
Zużycie energii tylko podczas kierowania
WSZYSTKO Z JEDNEGO ŹRÓDŁA
Zespół zaworów cylindrów (CVU), zespół silnika i pompy (MPU)
Przykład zastosowania
- Hydrauliczne układy kierownicze do wszystkich osi stosowane w pojazdach drogowych, terenowych i maszynach mobilnych
Dane techniczne
- Najnowocześniejsze rozwiązania zgodnie z
- A-SPICE®
- ISO 26262 (Pojazdy drogowe – Bezpieczeństwo funkcjonalne)
- ISO SAE21434 (Pojazdy drogowe – Cyberbezpieczeństwo)
Korzyści dla klientów
- Łatwa integracja
- Moc na żądanie
- Oszczędność paliwa do 1 l/100 km
- Redukcja emisji CO2 nawet o 2600 g/100 km - Brak konieczności konserwacji dzięki zamkniętemu obiegowi hydraulicznemu
Zastosowanie
- Siłownik skrętu z wbudowanym zespołem zaworów i systemem pomiaru położenia. Zaprojektowany do stosowania w pojazdach z silnikami spalinowymi, hybrydowymi i elektrycznymi.
Dane techniczne
- Siłownik skrętny o stałej prędkości lub siłownik skrętny z mechanizmem różnicowym.
- Przesuw adhezyjny w przypadku awarii.
- Hydrauliczne centrowanie za pomocą układu kierowniczego adhezyjnego z mechanicznie blokowaną pozycją środkową w przypadku awarii (opcjonalnie).
- Możliwość dostosowania projektu do indywidualnych potrzeb klienta
Korzyści dla klientów
- Zintegrowana technika zaworów bezpieczeństwa
- Optymalizacja masy dzięki zastosowaniu wytrzymałego aluminium
- Wysoka odporność na korozję
Obszary zastosowania
- Zespół silnika i pompy z silnikiem osiowym i ECU do hydraulicznego zasilania ciśnieniowego w układach kierowniczych. Zaprojektowany do stosowania w pojazdach z silnikami spalinowymi, hybrydowymi i elektrycznymi.
Dane techniczne
- Zintegrowany ECU
- Dwukierunkowe zasilanie ciśnieniowe
- Oprogramowanie:
- Diagnostyka poprzez standard UDS
- Możliwość aktualizacji przez CAN
- Możliwość realizacji funkcji dostosowanych do potrzeb klienta (np. koncepcja układu kierowniczego, tryb osi podnoszącej) - Napięcie nominalne 24 V DC
Korzyści dla klientów
- Wysoka gęstość mocy i wydajność
- Konstrukcja odporna na działanie wody morskiej
- Kompaktowa konstrukcja
Informacje mają charakter przykładowy. Rozwiązania można dostosować do konkretnych wymagań.
ZAPYTANIE
CHĘTNIE CIĘ POINFORMUJEMY
OD DRÓG DO TERENU
SYSTEMY STEROWANIA – WSZĘDZIE W RUCHU
Pojazdy drogowe
Od samochodów ciężarowych i autobusów, przez śmieciarki, po pojazdy specjalistyczne i ratownicze.
Maszyny mobilne i przemysł
Od wózków przemysłowych po autonomiczne pojazdy transportowe i nowoczesną technikę transportową.
Maszyny terenowe i robocze
Niezależnie od tego, czy chodzi o koparkę, ładowarkę kołową, dźwig, traktor, kombajn zbożowy czy maszynę leśną – niezawodność w każdym zastosowaniu.
Zastosowania specjalne
Wszędzie tam, gdzie precyzyjne sterowanie elektroniczne (Steer-By-Wire) ma decydujące znaczenie.
Układy kierownicze
Hydrauliczne układy kierownicze zapewniające precyzyjne sterowanie pojazdem
Układy kierownicze przenoszą ruch z kierownicy na koła kierowane lub odpowiednią oś, która ma być kierowana. Zazwyczaj istnieje mechaniczne połączenie między kierownicą a osią kierowniczą za pomocą przekładni kierowniczej. Siły kierownicze są bardzo duże, zwłaszcza przy dużych obciążeniach osi. Dzięki wspomaganiu hydraulicznemu można znacznie zmniejszyć opór kierowniczy. Ponadto, całkowicie bez połączenia mechanicznego, tj. w postaci rozwiązania typu „steer-by-wire”, żądany kąt skrętu może być przekazywany do siłownika hydraulicznego jako czysta informacja sygnałowa, tak aby można było wykonać odpowiedni ruch skrętu. Technologia ta zapewnia kontrolowane sterowanie pod obciążeniem, szczególnie w przypadku ciężkich pojazdów drogowych, maszyn terenowych lub mobilnych urządzeń roboczych. Nowoczesne hydrauliczne układy kierownicze działają nie tylko na przedniej osi. Konstrukcje dla pojazdów wieloosiowych lub skrętnych tylnych osi znacznie rozszerzają zakres zastosowań. Przemyślany układ kierowniczy uwzględnia geometrię osi, masę i przeznaczenie. W ten sposób powstaje dopasowany system, który reaguje precyzyjnie i pozostaje trwale wytrzymały.
1. Porównanie serwosterowania i elektrohydraulicznego układu kierowniczego
Klasyczny układ wspomagania kierownicy wykorzystuje pompę napędzaną w sposób ciągły. Zapewnia ona stałe ciśnienie, niezależnie od tego, czy kierownica jest skręcana, czy nie. Zasada ta sprawdza się od dziesięcioleci i zapewnia kierowcy bezpośrednią reakcję. Układ elektrohydrauliczny idzie o krok dalej. W tym przypadku jednostka elektryczna steruje pompą hydrauliczną zgodnie z zapotrzebowaniem.
Zużycie energii spada z kilku powodów:
- ponieważ układ dostarcza moc (elektryczną) tylko wtedy, gdy wykonywany jest ruch kierownicą.
- ponieważ nie są potrzebne żadne dodatkowe zawory sterujące, które mają stałe zapotrzebowanie na energię i tym samym zwiększają wydajność całego układu.
Kto pyta, jak działa elektrohydrauliczny układ kierowniczy, znajdzie odpowiedź w połączeniu sterowania elektronicznego i hydraulicznego przenoszenia mocy. System łączy precyzyjne przetwarzanie sygnałów z solidną technologią hydrauliczną.
2. Budowa układu kierowniczego i integracja techniczna
Konstrukcja układu kierowniczego obejmuje zespół kierowniczy, zawory, siłownik hydrauliczny oraz przewody i czujniki. Centralnym elementem jest zawór sterujący. Rozdziela on przepływ objętościowy w zależności od kąta skrętu kierownicy i wytwarza niezbędną różnicę ciśnień w siłowniku roboczym. W przypadku złożonych pojazdów proste sterowanie przednią osią nie jest wystarczające.
Układy kierownicze dla nowoczesnej mobilności, pojazdów specjalnych lub maszyn budowlanych integrują dodatkowe osie, elektroniczny monitoring i funkcje związane z bezpieczeństwem. W tym kontekście na znaczeniu zyskuje również temat układu kierowniczego typu steer-by-wire. Układ kierowniczy typu steer-by-wire nie posiada ciągłego połączenia mechanicznego między kierownicą a osią. Zamiast tego polecenia kierownicze są przekazywane przez jednostkę elektroniczną. Siłowniki hydrauliczne przekształcają te sygnały i nadal zapewniają duże siły.
3. Hydrauliczne układy kierownicze do pojazdów drogowych, terenowych i maszyn mobilnych
Pojazdy drogowe mają inne wymagania niż maszyny terenowe. Przy dużych prędkościach liczy się stabilność. W terenie na pierwszym planie jest zwrotność. Hydrauliczne układy kierownicze można dostosować do obu scenariuszy. W ciężkich maszynach roboczych hydrauliczne układy kierownicze zapewniają niezawodne sterowanie nawet w ekstremalnych warunkach. W szczególności w przypadku zmiennych obciążeń, wibracji i/lub zapylonego otoczenia układ elektrohydrauliczny przewyższa rozwiązania mechaniczne. Do zastosowań mobilnych o zmiennej konfiguracji osi firma WEBER-HYDRAULIK opracowuje modułowe rozwiązania, które można zintegrować z różnymi koncepcjami pojazdów. Również w dziedzinie nowoczesnych pojazdów ze sterowaniem elektrycznym rośnie zapotrzebowanie na precyzyjne wsparcie hydrauliczne. Elektroniczne jednostki sterujące obliczają optymalny kąt skrętu, a siłowniki hydrauliczne zapewniają niezbędną siłę. W ten sposób powstaje system łączący dynamikę i kontrolę.
4 Cyber Security (CySec) i Functional Safety (FuSa) w nowoczesnych systemach kierowniczych
Wraz z postępującą elektryfikacją i integracją nowoczesnych pojazdów rosną również wymagania dotyczące bezpieczeństwa układów kierowniczych. Oprócz klasycznego bezpieczeństwa funkcjonalnego (functional safety) coraz większego znaczenia nabiera cyberbezpieczeństwo (cyber security). Oba obszary mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia niezawodnego działania funkcji krytycznych dla bezpieczeństwa, takich jak układ kierowniczy pojazdu, przy jednoczesnej ochronie przed nieuprawnionym dostępem.
4.1 Bezpieczeństwo funkcjonalne w układach kierowniczych
Bezpieczeństwo funkcjonalne opisuje zdolność systemu do zapewnienia bezpiecznego stanu nawet w przypadku wystąpienia błędów. W przemyśle motoryzacyjnym obowiązuje w tym zakresie międzynarodowa norma ISO 26262. Określa ona procesy, metody i wymagania dotyczące rozwoju systemów elektrycznych i elektronicznych mających znaczenie dla bezpieczeństwa.
4.2 Cyberbezpieczeństwo w sieciowych architekturach pojazdów
Oprócz awarii funkcjonalnych nowoczesne systemy kierownicze muszą być również chronione przed cyberatakami. Sieciowe architektury pojazdów, aktualizacje bezprzewodowe i interfejsy do systemów wspomagania kierowcy stwarzają nowe potencjalne punkty ataku.
PYTANIA I ODPOWIEDZI
Tutaj znajdziesz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące naszych usług, produktów
i procesów – szybko i przejrzyście podsumowane.
Siłownik hydrauliczny to element konstrukcyjny, który wytwarza ruch prostoliniowy za pomocą ciśnienia płynu. W praktyce przenosi on ładunki, ustawia pozycje lub przenosi siły – w zależności od tego, jak został zaprojektowany. Siłowniki tego typu można znaleźć niemal wszędzie w pojazdach, maszynach i urządzeniach. Często działają one w ukryciu, ale pełnią funkcje nośne, bez których wiele procesów uległoby zatrzymaniu.
Zależy to od średnicy tłoka i ciśnienia w układzie. Cylinder o średnicy 100 milimetrów przy ciśnieniu 200 barów wywiera nacisk około 15 ton. Decydujące znaczenie ma zatem połączenie powierzchni i ciśnienia. Aby uzyskać dokładne wartości, warto zapoznać się z kartą danych technicznych.
Powietrze w układzie wpływa negatywnie na jego działanie. Aby odpowietrzyć cylinder, należy powoli przesunąć go na całej długości skoku i zatrzymać na chwilę w pozycji końcowej pod ciśnieniem. Jeśli układ posiada śruby odpowietrzające, można je otwierać tylko w stanie bezciśnieniowym. W przypadku złożonych układów alternatywnym rozwiązaniem może być napełnienie cylindra pod próżnią. Jeśli dodatkowo zastosuje się wstępnie przetworzony, odgazowany olej hydrauliczny, ewentualne pozostałości powietrza mogą ponownie rozpuścić się w płynie hydraulicznym, co w znacznym stopniu zapobiega tworzeniu się powietrza w układzie.
Zależy to w dużej mierze od zastosowania. Przy dobrym projekcie, regularnej konserwacji i czystej jakości oleju wiele cylindrów osiąga kilka tysięcy godzin pracy. Nadmierne siły boczne, zanieczyszczenia lub nieodpowiednie uszczelki znacznie skracają żywotność.
Najczęstszą przyczyną jest uszkodzona lub zużyta uszczelka. Również drobne rysy na tłoczysku lub zanieczyszczenia w oleju mogą powodować spadek ciśnienia w cylindrze. W niektórych przypadkach wystarczy nieprawidłowe położenie montażowe, aby spowodować nierównomierne obciążenie elementów uszczelniających. Zmiany temperatury, zanieczyszczone media robocze lub przeciążenie dodatkowo przyspieszają zużycie. Utrzymywanie systemu w czystości i regularne kontrole pozwalają uniknąć poważniejszych uszkodzeń.
Tak, wiele cylindrów można naprawić – w zależności od konstrukcji i rodzaju uszkodzenia. Często wystarczy wymiana uszczelek lub pierścieni prowadzących. W przypadku uszkodzeń tłoczyska lub rury cylindra naprawa jest bardziej skomplikowana. Decydujące znaczenie ma to, czy naprawa jest opłacalna ekonomicznie.