Sistema de direção manual vs. sistema de direção hidráulica: qual é a diferença?
No desenvolvimento da indústria automotiva, o sistema de direção evoluiu de uma simples operação mecânica para o altamente inteligente e automatizado de hoje. O sistema de direção manual e o sistema de direção hidráulica são dois marcos importantes neste processo de desenvolvimento. Embora a maioria dos carros modernos use sistemas de direção hidráulica, os sistemas de direção manual ainda são representativos. Para proprietários de carros e entusiastas que não sabem muito sobre a diferença entre os dois, é importante entender as diferenças entre os dois sistemas.
Este artigo explorará as diferenças entre o sistema de direção manual esistema de direção hidráulicade múltiplas perspectivas, como princípios de design, experiência operacional, custos de manutenção e manuseio do veículo.
Conceitos básicos do sistema de direção manual e do sistema de direção hidráulica
Para discutir a diferença entre o sistema de direção manual e o sistema de direção hidráulica, primeiro você precisa entender os conceitos básicos e os princípios de funcionamento desses dois sistemas.
O que é um sistema de direção manual?
O sistema de direção manual, também conhecido como sistema de direção mecânica, é a mais antiga tecnologia de direção automotiva. Ele transmite o movimento rotacional do volante para as rodas do veículo por meio de uma conexão física. Os principais componentes de um sistema de direção manual incluem um volante, uma coluna de direção, uma caixa de direção (como um mecanismo de cremalheira e pinhão ou um mecanismo de engrenagem sem-fim) e uma biela. Esses componentes trabalham juntos para converter diretamente a ação de direção do motorista no ângulo de direção do volante.
O funcionamento do sistema de direção manual é completamente dependente da força do motorista, sem assistência externa, portanto, uma grande força de direção é necessária em baixa velocidade ou ao estacionar. Apesar disso, osistema de direção manualfoi amplamente utilizado nos primeiros carros devido à sua estrutura simples, baixo custo de manutenção e alta confiabilidade.
O que é um sistema de direção hidráulica?
Osistema de direção hidráulicaé desenvolvido com base no sistema de direção manual. Ele auxilia a operação de direção do motorista adicionando uma fonte de energia externa (como motor hidráulico, eletrônico ou elétrico), reduzindo significativamente a força necessária para a direção. Dependendo da fonte de energia, o sistema de direção hidráulica é dividido principalmente em um sistema de direção hidráulica (HPS), um sistema de direção hidráulica eletrônica (EHPS) e um sistema de direção hidráulica eletrônica (EPS).
● O sistema de direção hidráulica (HPS) gera pressão de óleo hidráulico por meio de uma bomba hidráulica para auxiliar as operações de direção. A bomba hidráulica geralmente é acionada pelo motor, então, quando o motor está em marcha lenta, o efeito auxiliar do sistema hidráulico será enfraquecido.
● Sistema de direção hidráulica eletrônica (EHPS) Adiciona controle eletrônico ao sistema hidráulico, gera pressão hidráulica por meio de uma bomba hidráulica elétrica, não depende mais do motor e melhora a flexibilidade do sistema.
● O sistema de direção hidráulica eletrônica (EPS) abandona completamente o sistema hidráulico e depende de motores elétricos para fornecer assistência de direção diretamente. Este sistema tem as características de velocidade de resposta rápida, peso leve e baixo consumo de energia.
Estrutura e princípio de funcionamento do sistema de direção manual e do sistema de direção hidráulica
O princípio de funcionamento e a estrutura do sistema de direção manual e do sistema de direção hidráulica são significativamente diferentes.
1. Estrutura e princípio do sistema de direção manual
A estrutura do sistema de direção manual é relativamente simples, incluindo principalmente as seguintes partes:
● Volante: O motorista aplica força de giro através do volante.
● Coluna de direção: conecta o volante e a caixa de direção e transmite o movimento de rotação do volante para a caixa de direção.
● Mecanismo de direção: geralmente um mecanismo de cremalheira e pinhão ou um mecanismo de engrenagem sem-fim, que converte o movimento rotacional da coluna de direção em movimento lateral e empurra a barra de direção.
● Barra de direção: conecta a caixa de direção e o volante, transmite o movimento lateral da caixa de direção para o volante e realiza a direção do volante.
Neste sistema, a força de giro do motorista é completamente transmitida ao volante por meios mecânicos. Portanto, quanto menor a velocidade do veículo, maior a força necessária para a direção. As vantagens do sistema de direção manual são sua estrutura simples, baixa taxa de falhas e sensação de direção mais direta e precisa em altas velocidades.
2. Estrutura e princípio do sistema de direção hidráulica
O sistema de direção hidráulica adiciona uma unidade de potência auxiliar ao sistema de direção manual. Tomando o sistema de direção hidráulica (HPS) como exemplo, sua estrutura inclui:
● Bomba hidráulica: geralmente acionada pelo motor para gerar pressão de óleo hidráulico.
● Tubulação de óleo hidráulico: transfere o óleo hidráulico gerado pela bomba hidráulica para a cremalheira de direção ou caixa de direção.
● Cremalheira ou caixa de direção: reduz a força necessária para o motorista dirigir através da pressão do óleo hidráulico.
● Válvula de pressão e unidade de controle: ajuste a pressão hidráulica de acordo com a força de direção e a velocidade do motorista para fornecer assistência adequada.
No sistema de direção hidráulica eletrônica (EPS), os componentes hidráulicos são substituídos por motores elétricos. O sistema usa a unidade de controle eletrônico (ECU) para controlar com precisão a força auxiliar do motor elétrico de acordo com o ângulo de rotação do volante e a velocidade, otimizando ainda mais a sensibilidade e o conforto da direção.
Experiência operacional e experiência de condução do sistema de direção manual e do sistema de direção hidráulica
A diferença na experiência de dirigir entre o sistema de direção manual e o sistema de direção hidráulica é particularmente óbvia. A seguir, uma análise de três aspectos: força de direção, precisão de controle e conforto de direção.
1. Força de direção
Quando o sistema de direção manual está em baixa velocidade ou estacionando, o motorista precisa aplicar uma grande força para girar o volante, especialmente ao dirigir veículos pesados ou veículos off-road. No entanto, em altas velocidades, a força de direção do sistema de direção manual é moderada, e a sensação de direção é mais direta e estável.
O sistema de direção hidráulica reduz muito a carga de direção do motorista por meio da assistência de uma fonte de energia externa. Seja dirigindo em baixa velocidade, dando marcha ré ou estacionando em um espaço estreito, o sistema de direção hidráulica pode fornecer uma operação de direção fácil. Em altas velocidades, o sistema de direção hidráulica geralmente ajusta automaticamente a força de direção para tornar o feedback do volante mais estável, melhorando assim a estabilidade do controle.
2. Precisão do controle
Desde osistema de direção manualnão tem assistência elétrica, cada movimento sutil da direção será transmitido diretamente para as rodas, então ele tem um bom desempenho em precisão de controle. Especialmente na pista ou em condições complexas de estrada, o motorista pode ter uma noção clara da estrada e controle preciso do veículo por meio do sistema de direção manual.
Embora o sistema de direção hidráulica seja mais confortável em baixas velocidades e na direção diária, ele pode ser ligeiramente inferior em precisão de controle. Especialmente em sistemas de direção hidráulica, a fluidez do óleo hidráulico pode fazer com que a sensação da direção seja ligeiramente vaga. No entanto, os modernos sistemas de direção eletrônica têm sido capazes de encontrar um equilíbrio entre conforto e controlabilidade por meio de controle eletrônico preciso, proporcionando uma boa experiência de direção.
3. Conforto ao dirigir
O sistema de direção hidráulica é significativamente melhor do que o sistema de direção manual em termos de conforto de direção. O sistema de direção hidráulica pode ajustar automaticamente a força da direção de acordo com a velocidade do veículo e as condições de direção, para que o motorista não fique facilmente fatigado durante a direção de longo prazo. Além disso, o efeito de amortecimento do sistema de direção hidráulica também pode reduzir a intensidade da vibração da estrada transmitida ao volante, melhorando o conforto de direção.
Como o sistema de direção manual depende inteiramente de conexões mecânicas, o volante pode sentir diretamente as mudanças sutis na superfície da estrada. Esse feedback direto é uma vantagem em alguns cenários de direção, mas para motoristas comuns, dirigir por muito tempo pode ser cansativo.
Manutenção e análise de custos do sistema de direção manual e do sistema de direção hidráulica
Em termos de manutenção e custo, também há diferenças significativas entre o sistema de direção manual e o sistema de direção hidráulica.
1. Manutenção e custo do sistema de direção manual
O sistema de direção manual é relativamente fácil de manter devido à sua estrutura simples. Seu principal trabalho de manutenção inclui lubrificar a caixa de direção e verificar o desgaste da barra de direção. Como não há componentes hidráulicos ou eletrônicos, os sistemas de direção manual têm uma taxa de falha menor e custos de reparo relativamente pequenos.
Os sistemas de direção manual geralmente têm uma vida útil mais longa e são mais confiáveis em condições extremas. Para motoristas que exigem maior desempenho do veículo, os sistemas de direção manual podem ser mais atraentes.
2. Manutenção e custo dos sistemas de direção hidráulica
A manutenção de sistemas de direção hidráulica é relativamente complexa, especialmente em sistemas de direção hidráulica. Os sistemas hidráulicos exigem inspeções regulares do nível e da qualidade do óleo hidráulico, e substituição oportuna do óleo hidráulico e dos elementos filtrantes para evitar desgaste e vazamento no sistema. Além disso, o envelhecimento de componentes como bombas hidráulicas, tubos de óleo e válvulas também pode causar falha do sistema e altos custos de reparo.
O custo de manutenção do sistema de direção hidráulica eletrônica (EPS) é relativamente baixo porque não tem componentes hidráulicos e não requer substituição de óleo hidráulico. No entanto, falhas em sistemas eletrônicos geralmente exigem equipamento profissional para diagnóstico e reparo, e se houver um problema com o motor elétrico ou unidade de controle eletrônico, o custo do reparo também é caro.
No geral, o custo de manutenção dos sistemas de direção hidráulica é maior do que o dos sistemas de direção manual, especialmente quando o sistema está envelhecendo ou falha.
Como escolher um sistema de direção adequado para mim?
Por meio de uma comparação aprofundada do sistema de direção manual e dosistema de direção hidráulicaem termos de estrutura, princípio de funcionamento, experiência operacional, experiência de direção, custo de manutenção, etc., pode-se descobrir que os dois sistemas têm suas próprias vantagens e desvantagens, adequadas para diferentes necessidades e preferências de direção.
O sistema de direção manual tem uma estrutura simples, baixo custo de manutenção e alta precisão de controle, o que é adequado para motoristas que buscam prazer de dirigir e têm altos requisitos para controle do veículo. O sistema de direção hidráulica proporciona uma experiência de direção mais confortável, especialmente em direção em baixa velocidade e direção diária, que é mais relaxada e adequada para a maioria das necessidades diárias do carro.
Para proprietários de carros, a escolha do sistema de direção deve ser determinada de acordo com hábitos pessoais de direção, cenários de uso do veículo e requisitos para desempenho do veículo. Não importa qual sistema seja escolhido, manutenção e inspeção regulares são a chave para garantir a operação normal do sistema de direção. Somente com base em uma compreensão completa dos dois sistemas é que a escolha mais apropriada pode ser feita para melhorar a experiência de direção e o desempenho geral do veículo.
