Wspomaganie układu kierowniczego

wspomaganie kierownicyWSPOMAGANIE PRZEKŁADNI KIEROWNICZYCH
Wspomaganie przekładni kierowniczych można realizować układem hydraulicznym lub coraz popularniejszym – elektrycznym.
Zębatkowa przekładnia kierownicza ze wspomaganiem hydraulicznym budowana jest z wykorzystaniem elementów przekładni bez wspomagania. Ma to dwie zalety: zachowanie mechanicznego połączenia, przydatnego w przypadku uszkodzenia układu wspomagającego, oraz możliwość rezygnacji z tłumika układu kierowniczego (tłumienie następuje w układzie hydraulicznym). Pompa łopatkowa wytwarza ciśnienie oleju, który przewodem wysokiego ciśnienia doprowadzany jest do zaworu sterującego, umieszczonego w obudowie zębnika przekładni. Zależnie od kierunku obrotu kierownicy olej jest kierowany do prawego lub lewego przewodu połączonego z siłownikiem. Siłownik wspomaga ruch postępowy listwy zębatej. Przy jeździe na wprost olej z zaworu sterującego kierowany jest do zbiornika oleju.

W przypadku przekładni śrubowo-kulkowej ze wspomaganiem hydraulicznym tłok siłownika i zawór sterujący umieszczone są we wspólnej obudowie z przeładnią mechaniczną. Tłok siłownika ma zębatkę współpracującą z zębami wycinka na wale wyjściowym. Sposób działania siłownika jest identyczny jak w przekładni zębatkowej.

Wspomaganie elektryczne realizowane jest za pomocą 12-voltowego silnika elektrycznego, połączonego z kolumną kierownicy. Zaletami takiego układu są: mniejsza masa i wymiary, prostota konstrukcji, niższa cena oraz zmniejszenie zużycia paliwa (od 2 do 5%) przez silnik spalinowy pojazdu, który nie musi napędzać pompy hydraulicznej. Podczas jazdy na wprost, silnik elektryczny nie pracuje, a więc nie pobiera energii. Silnik elektryczny sterowany jest mikroprocesorem, uwzględniającym kierunek skrętu, wielkość momentu obrotowego kolumny kierownicy, prędkość pojazdu i prędkość obrotową silnika spalinowego. Na podstawie tych danych określana jest wielkość siły wspomagającej. W prostszych układach, np. Fiat Punto II kierowca może sam zwiększyć lub zmniejszyć siłę wspomagającą, przy czym przy określonej prędkości pojazdu wspomaganie zostaje samoczynnie wyłączone.
Ze względu na rozpowszechnienie samochodów osobowych z przednim napędem zębatkowa przekładnia kierownicza praktycznie wyparła przekładnie, dające na wyjściu ruch obrotowy. Również w samochodach z klasycznym układem napędowym coraz częściej stosuje się przekładnię zębatkową. Można sądzić, że wspomaganie elektryczne powoli będzie wypierało wspomaganie hydrauliczne, na które po prostu zabraknie miejsca. Należy się bowiem spodziewać rozpowszechniania zawieszenia wielowahaczowego. W tej sytuacji dla zapewnienia właściwej kierowalności pojazdu ważnym się staje właściwe dobranie mechanizmu zwrotniczego i zaprojektowanie jego kinematyki.

TŁUMIK UKŁADU KIEROWNICZEGO
Tłumik układu kierowniczego zmniejsza drgania i uderzenia przenoszone na kierownicę od kół jezdnych. Ma to istotne znaczenie dla komfortu jazdy w przypadku układu kierowniczego bez wspomagania. Tłumikiem jest zazwyczaj jednorurowy amortyzator bezciśnieniowy. W przypadku zębatkowej przekładni kierowniczej jeden koniec tłumika połączony jest przegubem z listwą zębatą, a drugi przymocowany jest do obudowy. W przekładni śrubowo-kulkowej tłumik mocuje się do ramienia przekładni.