油圧パワーステアリングシステムにはなぜオイルが必要ですか?
現代の自動車技術では、ステアリングシステム重要な役割を果たします。油圧パワーステアリングと電動パワーステアリングは 2 つの一般的なステアリング システムであり、どちらもドライバーが車両の方向をより簡単に制御できるように設計されていますが、その動作方法と必要なリソースには大きな違いがあります。
この記事では、油圧パワーステアリングシステムにはオイルが必要であるのに、電動ステアリングシステムにはオイルが必要ない理由を詳しく説明します。
油圧パワーステアリングシステムはどのように機能するのでしょうか?
油圧パワーステアリングの基本構造
油圧パワーステアリングは、油圧ポンプによって動力を補助するシステムです。このシステムでは、油圧ポンプが核となるコンポーネントです。エンジンによって駆動され、高圧の作動油を生成します。作動油はパイプを通ってステアリングラックやステアリングギアに送られます。ドライバーがステアリングを切ると、油圧システムがステアリングの回転角度と方向に応じて作動油の流れを調整し、車輪の回転をアシストします。
作動油の役割
油圧オイルは油圧パワーステアリングシステムにおいて重要な役割を果たします。まず、エネルギー伝達の媒体として機能し、エンジンの機械エネルギーを油圧エネルギーに変換し、パイプを通じてステアリング装置に伝達します。第二に、油圧オイルには潤滑効果もあり、システム内のさまざまな機械コンポーネントの摩擦を軽減し、ステアリング システムの耐用年数を延ばします。最後に、作動油は熱を放散してシステムの過熱を防ぎ、システムの安定した動作を維持します。
油圧システムの作動プロセス
ドライバーがハンドルを切ると、油圧ポンプが即座に反応して必要な油圧を生成します。このとき、ステアリングラックやステアリングギヤの油圧室に作動油が流れ込み、油圧の力で車輪の回転を助け、ドライバーは簡単に車両を旋回させることができます。作動油の流れは、パワーアシストプロセス全体の鍵となります。この油圧効果により、油圧パワーステアリングシステムはドライバーの操作負担を大幅に軽減します。
油圧パワーステアリングシステムにはなぜオイルが必要ですか?
エネルギー伝達媒体としての作動油
油圧オイルはエネルギー伝達の主な媒体であるため、油圧パワーステアリング システムにはオイルが必要です。このシステムでは、油圧ポンプで発生した圧力を作動油を介して伝達する必要があります。作動油がないと、油圧ポンプが圧力を発生しても、その圧力をステアリング装置に伝えることができず、パワーアシストができず、ドライバーはステアリングが非常に難しく感じてしまいます。
システムコンポーネントを潤滑して保護します
油圧システムには、作業時に摩擦を発生する機械コンポーネントが多数あります。これらの摩擦はコンポーネントの摩耗を引き起こすだけでなく、システムのエネルギー消費も増加します。作動油は潤滑性に優れており、システムコンポーネント間に保護膜を形成して摩擦を軽減し、システムの耐用年数を延ばします。また、作動油の潤滑効果によりエネルギーロスが低減され、システムの作業効率も向上します。
システムパフォーマンスの冷却と安定化
油圧システムは作業中に多量の熱を発生します。この熱が時間内に放散されない場合、システムが過熱し、ステアリングのパフォーマンスに影響を及ぼします。作動油がシステム内を流れると、エネルギーを伝達するだけでなく、システムが発生する熱を吸収して奪い、システムの熱放散を助けます。この熱放散は、システムの安定性と信頼性を維持するために重要です。
システムの応答速度を確保する
の油圧パワーステアリングシステムドライバーがステアリングホイールを回したとき、mは素早く反応する必要があり、そのためには作動油が素早く流れて圧力を伝達する必要があります。作動油は流動性に優れ、システム内で素早く移動するため、ドライバーの操作にシステムがタイムリーに応答し、迅速かつ正確なステアリングアシストを実現します。
電動ステアリングシステムはどのように機能するのでしょうか?
電動ステアリングの基本構造
電動パワーステアリング (EPS) は、油圧ステアリングとは異なり、動力補助を提供するために油圧オイルに依存しません。これに対し、電動パワーステアリングは電動モーターを利用して操舵補助を行います。ドライバーがハンドルを切ると、センサーがハンドルの回転角度と方向を検出し、その情報に基づいて電気モーターが対応する電力を供給してハンドルを回転させます。
電動モーターの役割
電動ステアリング システムでは、電動モーターが核となるコンポーネントです。オンボード電源によって駆動され、電気によってステアリングラックまたはステアリングギアを直接駆動してパワーアシストを提供します。電気モーターの応答性が高く、操舵アシスト量を正確に制御することで、ドライバーはさまざまな走行条件下で適切な操舵体験を得ることができます。
電子制御システムの動作プロセス
ドライバーがステアリングホイールを回すと、電動ステアリングシステムのセンサーがその動きを即座に感知し、データをコントロールユニットに送信します。コントロールユニットは必要なアシスト量を計算し、電気モーターを介して適用します。プロセス全体は電子制御システムと電気モーターの協調動作に依存しており、エネルギーを伝達したり潤滑したりするための作動油は必要ありません。
電動ステアリングシステムにはオイルが必要ないのはなぜですか?
直接電気駆動、油圧エネルギーの伝達は不要
電動ステアリング システムは、電気モーターを介してステアリング デバイスを直接駆動し、エネルギーを伝達するための油圧ポンプや作動油を必要としません。電気モーターは、電気エネルギーを車輪を回転させるために使用される機械エネルギーに直接変換するため、エネルギー伝達媒体としての作動油が不要になります。
機械的摩擦を軽減します
電動ステアリング システムの主な動力源は電気モーターであり、機械コンポーネント間の相互作用ではありません。電動ステアリングシステムにはまだいくつかの機械部品が残っていますが、その動作は摩擦の少ない電気モーター駆動に依存しています。したがって、システムは潤滑に作動油に依存する必要がなく、システムの構造とメンテナンス要件が大幅に簡素化されます。
熱管理が違う
電動ステアリング システムの熱は主に電気モーターの仕事によって発生し、電気モーターによって発生する熱は比較的小さく、油圧システムのように液体を介して放散する必要がありません。電動ステアリング システムは通常、熱を放散するために作動油に依存するのではなく、空冷または単純なヒートシンクを使用して熱を管理します。
電気システムの応答速度は電子制御で決まる
電動ステアリングシステムの応答速度は、電動モーターの性能と電子制御システムの応答速度によって決まります。電気モーターは迅速に始動して必要なブーストを提供できるため、油圧システムのように迅速な応答を実現するために作動油の流れに依存する必要がありません。電子制御システムはミリ秒以内に応答することができ、電動ステアリング システムのパワー アシストが常にドライバーの操作と同期していることが保証されます。
油圧パワーステアリング vs.電動ステアリング: 違いは何ですか?
構造の複雑さ
油圧パワーステアリングシステムは、電動ステアリングシステムに比べて構造が複雑で、油圧ポンプ、オイルパイプ、作動油などの複数の部品が含まれています。これらのコンポーネントの協調動作には高い精度が必要です。電動ステアリング システムは比較的シンプルで、主に電気モーターと電子制御ユニットで構成されているため、システムの複雑さと潜在的な故障箇所が軽減されます。
メンテナンス要件
の油圧パワーステアリングシステムシステムが正常に動作していることを確認するために、油圧オイルを定期的に交換し、油圧パイプラインのシールをチェックする必要があります。電動ステアリング システムは追加のメンテナンスをほとんど必要としません。定期的な電気検査に加えて、作動油の交換や油圧コンポーネントの検査も必要ないため、メンテナンスのコストと複雑さが軽減されます。
エネルギー効率と環境への影響
電動ステアリングシステムは電気エネルギーを直接使用するため、エネルギー効率が高く、環境への影響が少ないシステムです。油圧パワーステアリング システムは、エンジンに依存して油圧ポンプを駆動するため、エンジンの負荷が増大し、追加の燃料が消費されます。また、作動油の漏れが環境汚染を引き起こす可能性がありますが、電動ステアリングシステムによりこの問題も回避されます。
