Przedmioty:
- Wspomaganie kierownicy (działanie)
- pompa wspomagania kierownicy
- Olej do wspomagania kierownicy
- Elektroniczne wspomaganie kierownicy
Wspomaganie kierownicy (działanie):
Zadaniem wspomagania kierownicy jest umożliwienie kierowcy skręcania kołami przy niewielkim wysiłku. Zwłaszcza w przypadku ciężkiego samochodu z szerokimi kołami bez wspomagania kierownicy nie będzie możliwości prawidłowej jazdy. Parkowanie będzie bardzo trudne. Zdjęcie poniżej przedstawia ramę pomocniczą samochodu, w której zamontowana jest przekładnia kierownicza typu „bezpośredniego”. W tej sterówce odbywa się wspomaganie kierownicy.
Wspomaganie kierownicy działa na olej znajdujący się pod ciśnieniem. Olej ten pompowany jest przez cały układ za pomocą pompy wspomagania układu kierowniczego. Ciśnienie oleju pomaga zmniejszyć siłę wymaganą do kierowania podczas ruchów kierowniczych.
Operacja:
Pompa wspomagania układu kierowniczego dostarcza olej do przekładni kierowniczej przewodem zasilającym. Olej jest zawsze po obu stronach tłoka w skrzyni kierowniczej. Więcej informacji o sterówce można znaleźć na stronie Przekładnia kierownicza.
Jeśli skręcisz w lewo, ciśnienie po prawej stronie tłoka będzie wyższe niż po lewej stronie. Tłok przesunie się w lewo wraz z ruchem kierownicy. Olej będzie wówczas wracał do zbiornika poprzez powrót z lewej strony (przestrzeń w lewej komorze jest wtedy mniejsza niż w prawej). Jeśli następnie ponownie skręcisz w prawo, ciśnienie oleju w lewej komorze wzrośnie. Tłok porusza się w prawo wraz z ruchami kierowniczymi, a olej znajdujący się w prawej komorze doprowadzany jest do zbiornika przewodem powrotnym. Ruchy kierownicą zwiększają lub zmniejszają ciśnienie oleju w lewej lub prawej komorze. Zmienny wpływ ciśnienia oleju jest kontrolowany wewnętrznie za pomocą zaworów.
Często popełnianym błędem jest wywieranie pewnej siły na blokującą się kierownicę przy maksymalnym kącie skrętu (tzn. kierownica jest skręcona maksymalnie). Dzieje się wtedy tak, że tłok znajduje się w położeniu maksymalnym (w lewo lub w prawo), a pompa w dalszym ciągu wytwarza maksymalne ciśnienie pompy. Zwykle słychać również zgrzytanie lub piski wydobywające się z pompy. Dlatego zawsze upewnij się, że kierownica jest zawsze lekko dociśnięta do ogranicznika przy maksymalnym kącie skrętu (najlepiej tylko nie do ogranicznika). Dlatego zdecydowanie nie używaj żadnej siły, ponieważ koła z pewnością nie będą się dalej obracać.
Pompa wspomagania układu kierowniczego:
Poniższy rysunek przedstawia pompę wspomagania układu kierowniczego z powiązanymi komponentami. Pompa ta nazywana jest również pompą serwo. Pompa napędzana jest poprzez pasek wielopasowy. Obracająca się tarcza w pompie obraca się (z tą samą prędkością, co wał korbowy). Tłoki poruszają się na zewnątrz pod wpływem siły odśrodkowej. Olej ze zbiornika będzie pompowany przez te tłoki do przewodu zasilającego (widocznego na dole obrazu).
Gdy prędkość wału korbowego stanie się zbyt duża, otworzy się zawór bezpieczeństwa. Ciśnienie pompy nie przekroczy około 1,5 bara. Olej przepływający przez zawór nadmiarowy ciśnienia powraca do sekcji poprzedzającej sekcję pompy. Olej ten ponownie przejdzie przez pompę. Gdy tylko prędkość obrotowa silnika spadnie, zawór nadmiarowy ciśnienia zamyka się i przez przewód zasilający pompowane jest pełne ciśnienie oleju. Olej powracający z przekładni kierowniczej trafi do zbiorniczka. Jest to układ zamknięty, więc to, co jest tam pompowane, zawsze wraca przez powrót.
Olej do wspomagania kierownicy:
Jeśli poziom oleju w układzie wspomagania kierownicy spadnie poniżej minimum, istnieje ryzyko, że pompa wyschnie. Będzie to słyszalne, ponieważ pompa zacznie buczeć. Spowoduje to szybsze zużycie pompy i przedwczesną awarię. Na zbiorniku są oznaczenia (min. i maks.), często jest też temperatura na maks. (np. 20 stopni Celsjusza). Dzieje się tak, ponieważ olej hydrauliczny w obwodzie wspomagania kierownicy ma właściwość rozszerzania się wraz ze wzrostem temperatury. Przy wysokiej temperaturze oleju w zbiorniczku będzie więcej niż przy oleju zimnym. Zawsze należy na to zwracać szczególną uwagę.
Ważne jest również, aby zawsze dodawać właściwy olej (zgodny z normą fabryczną). Na przykład olejem w układzie może być ATF (płyn do automatycznej skrzyni biegów) lub CHF-11. Ten ostatni to specjalny rodzaj oleju hydraulicznego (w kolorze zielonym). Olejków tych nie należy mieszać ani zamieniać na inne typy. Może to spowodować awarię pompy wspomagania układu kierowniczego lub przekładni kierowniczej.
Więcej informacji o sterówce można znaleźć na stronie Przekładnia kierownicza.
Elektroniczne wspomaganie kierownicy:
Elektroniczne wspomaganie kierownicy, zwane także EPS (Electronic Power Steering), zastępuje konwencjonalne hydrauliczne wspomaganie kierownicy. Czasami wykonywana jest również kombinacja elektrohydraulicznego wspomagania kierownicy.
W przypadku elektronicznego wspomagania kierownicy, podobnie jak w przypadku układu hydraulicznego, ruchy kierownicze przenoszone są na zębatkę za pośrednictwem kierownicy i kolumny kierownicy. Zębatka przesuwa cięgna w lewo lub w prawo. Silnik elektryczny wzmacnia ruchy kierownicy.
Aby zapewnić odpowiednie wspomaganie mocy, ważny jest pomiar momentu obrotowego układu kierowniczego na zębatce. Wraz z sygnałem kąta skrętu silnik elektryczny wzmacnia ruchy kierownicą. Elektronika silnika elektrycznego może w różnym stopniu wzmacniać ruchy kierownicy. W ten sposób można zmaksymalizować wspomaganie kierownicy w ruchu miejskim, dzięki czemu kierownicę można skręcić z niewielką siłą. Przy wyższych prędkościach silnik elektryczny może zmniejszyć wspomaganie, przez co kierownica staje się „cięższa”, a przez to łatwiejsza w prowadzeniu.
