Wspomaganie układu kierowniczego – co to jest?
Wspomaganie układu kierowniczego (nazywane też skrótowo wspomaganiem kierownicy), odbywa się za pomocą mechanizmu ułatwiającego skręcanie kołami poprzez zmniejszanie oporu, z jakim obraca się koło kierownicy. Rozwiązanie to jest szczególnie istotne w przypadku aut z silnikiem umieszczonym z przodu – ciężka jednostka napędowa powoduje, iż do skręcenia kół trzeba użyć znacznej siły. Początkowo wspomaganie układu kierowniczego było dostępne wyłącznie w modelach z tzw. wyższej półki, obecnie jest ono montowane w standardzie we wszystkich pojazdach.
Działanie ogólne
Funkcja wspomagania układu kierowniczego zasadza się w zmniejszaniu siły potrzebnej do obracania kołem kierownicy, podczas wykonywania manewrów skrętu. Najczęściej ciągle stosowany jest hydrauliczny układ wspomagania, choć jest już wypierany przez układ elektryczny. W skład hydraulicznego wspomagania wchodzi pompa oleju napędzana paskiem klinowym od silnika samochodu (w nowszych rozwiązaniach – pompa elektryczna), zbiornika wyrównawczego i przewodów ciśnieniowych.
Jak to działa – wspomaganie hydrauliczne
Pompa zasysa olej hydrauliczny ze zbiornika wyrównawczego i tłoczy go pod bardzo dużym ciśnieniem do przekładni kierowniczej. Wytworzone ciśnienie oddziałuje na tłok przesuwający się wewnątrz cylindra siłownika. Tłok jest połączony z listwą zębatą przekładni kierowniczej i w zależności od kierunku skręcania kierownicy, olej jest doprowadzany na jedną lub drugą stronę tłoka (decyduje o tym tzw. zawór sterujący). Zawór sterujący jest połączony z zębnikiem, dzięki czemu reaguje on na obrót kierownicy. Zawór ten reguluje również ciśnienie oleju w zależności od wielkości siły potrzebnej do skręcenia kół.
Jak to działa – wspomaganie elektryczne
W przypadku tego rodzaju wspomagania, zamiast tradycyjnej pompy oleju znajdziemy silnik elektryczny (sterowany zależnie od prędkości samochodu). W skład wspomagania elektrycznego wchodzą również czujniki momentu obrotowego i prędkości jazdy oraz elektroniczne urządzenie sterujące. Silnik elektryczny zintegrowany z urządzeniem sterującym jest połączony mechanicznie z wałem kierownicy, poprzez jednotarczowe sprzęgło elektromagnetyczne oraz ślimakową przekładnię redukcyjną. Czujnik momentu obrotowego (magnetoindukcyjny), składa się z drążka skrętnego przymocowanego do wału kierownicy, czujnika położenia kątowego oraz układu elektronicznego analizującego sygnał. Czujnik prędkości samochodu (elektromagnetyczny) jest zamontowany w skrzyni biegów przy wyjściu napędu. Działanie elektrycznego wspomagania polega na pomiarze siły oraz kąta skrętu, a następnie przekazywaniu tych informacji do sterownika elektronicznego. Dzięki niemu elektryczny silnik dostaje precyzyjne wskazówki, odnośnie właściwej siły wspomagania. Podczas jej obliczania, mierzona jest również prędkość samochodu. Dzięki temu w czasie szybkiej jazdy wartość siły wspomagania spada niemal do zera, a kierujący odczuwa większe opory na kierownicy w momencie skrętu. Inaczej jest np. podczas parkowania: wspomaganie jest maksymalnie wzmacniane, aby ułatwić kierowcy manewrowanie. Elektryczne wspomaganie może być łączone z innymi układami elektronicznymi poprawiającymi komfort i bezpieczeństwo jazdy, m.in. z układem zapobiegającym zderzeniom (AEB) oraz z systemem informującym o niekontrolowanej zmianie pasa ruchu (Lane Assist).
Co się psuje?
Awarię wspomagania układu kierowniczego powoduje najczęściej zerwany pasek rozrządu (w przypadku wspomagania hydraulicznego) lub usterka pompy elektrycznej. Zostaje wtedy zachowana możliwość kierowania pojazdem, na skutek braku wspomagania kierujący będzie jednak zmuszony użyć dużej siły, aby obracać kołem kierownicy podczas manewrów skręcania.