DIRAVI

DIRAVI to nazwa nadana przez Citroëna swojemu autorskiemu systemowi wspomagania kierownicy , który po raz pierwszy pojawił się w 1970 roku.

DIRAVI to skrót od „ Direction à rappel asservi ”, co dosłownie oznacza „sterowanie z kontrolowanym powrotem”, dokładniej opisane w języku angielskim jako „wspomaganie kierownicy ze wspomaganiem powrotu”. W Wielkiej Brytanii był sprzedawany jako VariPower , aw Stanach Zjednoczonych jako SpeedFeel.

Był to pierwszy dostępny na rynku układ wspomagania kierownicy ze zmiennym wspomaganiem , umożliwiający kierowcy wspomaganie podczas parkowania, ale uznający, że przy dużej prędkości potrzeba mniejszego wspomagania kierownicy. Ta funkcja jest teraz rozpowszechniana w pojazdach głównego nurtu, wykorzystujących silniki elektryczne zamiast uruchamiania hydraulicznego.

Inżynier Citroëna, Paul Magès, wynalazł ten system w ramach swoich wysiłków zmierzających do zaprojektowania praktycznego samochodu o dużej mocy z napędem na przednie koła - nowego typu pojazdu w tamtych czasach.

Ten system DIRAVI jest dodatkiem do zintegrowanego hydropneumatycznego zawieszenia i układu hamulcowego Citroëna. Wszystkie one czerpały moc z napędzanej silnikiem pompy i akumulatora hydraulicznego .

Ten unikalny samocentrujący układ kierowniczy ze wspomaganiem Citroëna jest montowany w Citroën SM , Citroën CX (większość), Citroën XM (wczesna wersja V6 z kierownicą po lewej stronie), Maserati Quattroporte II i Maserati Khamsin .

Jak to działa

Kierownica jest połączona z hydraulicznym zespołem sterującym, który zawiera zawór suwakowy, przekładnie sterujące i łącznik oraz tłok centrujący i krzywkę. Koło zębate przekładni kierowniczej jest połączone z hydraulicznym zespołem sterującym za pomocą nastawnika, aby umożliwić ustawienie środkowego punktu układu kierowniczego. To następnie napędza jedną z przekładni sterujących, drugą napędza kierownicę. Drążek sterujący składa się z dwóch kół zębatych sprzężonych z drążkami poprzez przeguby kulowe. Kiedy koła zębate są obracane względem siebie, pręty poruszają suwakiem, umożliwiając przepływ płynu do zębatki lub z niej. To przesuwa zębatkę, która z kolei przesuwa swój wałek zębaty, obracając koła zębate sterujące z powrotem do ich położenia środkowego. Porównaj to z konwencjonalnym układem wspomagania kierownicy, który polega na zginaniu mocnej sprężyny w celu sterowania zaworem.

Przekładnia kierownicza jest prawie konwencjonalna. Podobnie jak w przypadku normalnego układu kierowniczego ze wspomaganiem, w środku znajduje się zębatka i schodkowy siłownik hydrauliczny z płytą rozdzielającą (tłokiem). Po jednej stronie płytki powierzchnia tłoka jest o połowę mniejsza od powierzchni drugiej, co daje dwukrotnie większą powierzchnię do pracy z płynem. Tak więc, przy pełnym ciśnieniu systemowym po stronie małej powierzchni i połowie ciśnienia systemowego po stronie dużej powierzchni, siłownik pozostaje doskonale wyważony i wyśrodkowany. Dzieje się tak, ponieważ niższe ciśnienie działa na większą powierzchnię. Mniejsza strona tłoka znajduje się pod stałym ciśnieniem hydraulicznym, druga strona zmienia tylko ciśnienie. UWAGA: Autor zdaje się opisywać tłok wspomagania kierownicy DS i tłoczysko, w którym tłok znajduje się w środku tłoczyska. Cylinder sterujący SM ma tłok na końcu drążka, którego pole przekroju poprzecznego jest równe połowie powierzchni drugiej strony tłoka. Przez cały czas po stronie tłoczyska podawane jest pełne ciśnienie hydrauliczne, podczas gdy ciśnienie po drugiej stronie tłoka (jego „głowicy”) jest regulowane.

Kierownica faktycznie miała to samo „wspomaganie” przy wszystkich prędkościach — kierownica była hydraulicznie blokowana przed ruchem kierowniczym kół z drogi („sprzężenie zwrotne”) aż do udźwigu jednostki. Zmniejszenie „wspomagania” osiągnięto poprzez naciskanie tłoka/rolki na krzywkę w kształcie serca połączoną z wałem kierownicy (stąd jeden obrót do pełnego zablokowania), który był zasilany ciśnieniem w układzie, tak że wraz ze wzrostem jego ciśnienia wraz ze wzrostem prędkości jazdy , wspomaganie kierowania pozornie się zmniejszyło, a wysiłek związany z centrowaniem układu kierowniczego wzrósł. Jednak pełny obrót kierownicą był dostępny przy wszystkich prędkościach, chociaż do obrócenia kierownicy przy dużej prędkości drogowej potrzebna była znaczna siła. Do jednostki centrującej dopuszczono wystarczające ciśnienie, aby przywrócić koła do jazdy na wprost, gdy samochód się nie poruszał. Regulacja ciśnienia centrowania odbywała się za pomocą regulatora odśrodkowego odśrodkowego napędzanego wałkiem zębatym (wtórnym) skrzyni manualnej oraz zaworem proporcjonalnym połączonym z ciśnieniem płynu w automatycznej skrzyni biegów , którego ciśnienie było proporcjonalne do prędkości obrotowej wału wyjściowego. Ciśnienie wzrosło aż do 120 mil na godzinę (190 km/h), a dodatkową funkcją tego zasilania było wyłączenie wentylatorów klimatyzacji powyżej 50 km/h (31 mil na godzinę).

Gdy nie ma dostępnego ciśnienia do obsługi siłownika, kierownica mechanicznie porusza zębatką bezpośrednio, ale ze znacznym luzem przez dzielony wał. Jedna strona od kierownicy napędza sworzeń, który pasuje do gniazda na wale wyjściowym połączonym z zębatką. Swobodny luz w tym awaryjnym systemie mechanicznym jest niezbędny, aby system Diravi sterowany normalnym ciśnieniem bez luzu mógł obsługiwać pętlę sterowania ze sprzężeniem zwrotnym. W praktyce ten ciężki i niedokładny ręczny charakter Diravi jest wymagany tylko wtedy, gdy układ hydrauliczny zawiedzie, w związku z czym priorytetyzacja systemu awaryjnego najpierw poświęca układ kierowniczy. Dodano UWAGA: Siła mechanicznego kierowania bez wspomagania jest bardzo duża. Jazda samochodem bez wspomagania układu kierowniczego powinna służyć wyłącznie do doprowadzenia samochodu do bezpiecznego miejsca zatrzymania. Próba obrócenia kierownicy bez zasilania, gdy samochód się nie porusza, może spowodować pęknięcie kierownicy.

Ponieważ system DIRAVI jest znacznie bardziej czuły niż systemy konwencjonalne, należy coś zrobić, aby zapobiec nadmiernej kontroli kierowcy przy dużych prędkościach. Jest to zadanie krzywki centrującej w kształcie serca wewnątrz urządzenia. Obciążony ciśnieniem tłok z rolką na końcu porusza się po krawędzi tej krzywki. Ciśnienie to pochodzi z zaworu rozdzielczego regulatora odśrodkowego napędzanego ze skrzyni biegów (w skrzyniach manualnych - w skrzyniach automatycznych wewnętrzne ciśnienie regulatora skrzyni biegów steruje ciśnieniem centrującym). Przy niskich prędkościach ciśnienie tłoka centrującego wynosi 290 psig, aby zapewnić niewielki stopień samocentrowania podczas parkowania itp. Proporcjonalnie ciśnienie samocentrujące wzrasta do maksimum około 800 psig. przy 80 km/h, przy której siły samocentrujące osiągają maksimum, usztywniając układ kierowniczy, ale nie nadmiernie.

Cechy

• W pełni hydrauliczny (brak bezpośredniego połączenia mechanicznego między wałem kierownicy a wałkiem zębatym podczas normalnej pracy).
• W przeciwieństwie do konwencjonalnych układów wspomagania kierownicy.
• Szybkie samocentrowanie do pozycji jazdy na wprost — zawsze, gdy silnik pracuje, kierownica wraca do położenia środkowego, nawet podczas postoju
• Wbudowane sztuczne wyczucie — siła centrowania zmienia się proporcjonalnie do prędkości pojazdu i/lub wychylenia kierownicy.
• Zasilanie układu z regulowanej wysokociśnieniowej pompy hydraulicznej, która obsługuje również hamulce i układ zawieszenia.
• Układ kierowniczy jest obsługiwany przez układ zębatkowy, który zwykle działa tylko jako pętla sprzężenia zwrotnego.
• Zębatka ma formę dwustronnego siłownika hydraulicznego, ale jest w stanie przejąć pełną funkcję kierowania w przypadku awarii hydrauliki. Podczas normalnej pracy zębatka i zębnik jedynie przekazują informacje o położeniu do zaworu sterującego układu kierowniczego poprzez wałek zębnika. Zębatka i zębnik wykonują rzeczywiste kierowanie tylko przy braku ciśnienia hydraulicznego w układzie.
• Zawór bezpieczeństwa zasilania hydraulicznego ustawia dostępność płynu hydraulicznego dla każdego obwodu w systemie Citroëna.
• W przypadku awarii układu hydraulicznego kolejność uszkodzeń to najpierw układ kierowniczy, następnie zawieszenie, a następnie hamulce

Zalety

• Brak odrzutu kierownicy - wyboje, dziury, koleiny itp. nie mogą wpływać na kierownicę ani kierunek kierowanych kół, które można zmieniać tylko za pomocą ruchu kierownicy, ponieważ pozorne sprzężenie zwrotne jest całkowicie sztuczne i nie ma związku z rzeczywistymi siłami działającymi na kierownicę przednie koła z bezwładności pojazdu i jezdni
• Wymaga minimalnego wysiłku fizycznego - w SM kierownicę można obrócić od blokady do blokady jednym palcem, gdy samochód stoi
• Bardzo szybki (niewielkie ruchy kierownicą odpowiadają dużym ruchom przedniego koła) – 2,0 obrotu w konfiguracji SM, 2,5 w CX
• Można ustawić tak, aby pojazd poruszał się po linii prostej bez ingerencji kierowcy po drodze o stałym nachyleniu w nieruchomych warunkach

Niedogodności

• Brak sprzężenia zwrotnego dla kierowcy - pozorne sprzężenie zwrotne jest całkowicie sztuczne i nie ma żadnego związku z rzeczywistymi siłami działającymi na przednie koła od bezwładności pojazdu i jezdni.

 Jednak brak sprzężenia zwrotnego/odbicia wynika z idealnie neutralnej geometrii układu kierowniczego (podobnie jak w DS, ID czy GS) oraz siły destabilizujące (wyboje, wyboje, koleiny itp.) po prostu nie wpływają na kierowanie na neutralnej geometrii, a kierowca nic nie czuje za kierownicą. Z tego powodu SM/DS/ID/GS może bezpiecznie kierować pojazdem po pęknięciu przedniej opony.  SM dodaje zmienną siłę centrującą (sztuczne wyczucie) do systemu mechanicznego, który jest pozbawiony wyczucia.  

• Kierowca musi zbadać wizualne wskazówki, aby określić zbliżanie się do granicy trzymania się drogi
• Wymaga zaznajomienia się - nowicjusze uważają DIRAVI za zbyt szybką i wrażliwą
• Nie można pozwolić, aby obie ręce opuściły kierownicę podczas pokonywania zakrętów - z powodu szybkiego samocentrowania
• Brak solidnego połączenia mechanicznego między kołami jezdnymi a kierownicą oznacza, że ​​jakakolwiek awaria układu hydraulicznego może spowodować poważną utratę kontroli nad pojazdem.