Coraz więcej warsztatów spotyka się z koniecznością naprawy elektrycznego systemu wspomagania układu kierowniczego. Z reguły jest to niemożliwe, co prowadzi do wymiany całej przekładni kierowniczej i jej adaptacji, często za pomocą procedury PassThru.

Układ kierowniczy jest nieustannie modyfikowany, a w samochodach występują rożne jego odmiany. W zależności od masy pojazdu, sposobu umieszczenia zespołu napędowego (poprzecznie/podłużnie), a nawet przedniego lub tylnego napędu, stosuje się rożne konstrukcje układu kierowniczego i kilka odmian jego wspomagania. Modyfikacje układu kierowniczego są wprowadzane, by dostosować go do wymogów samochodów autonomicznych, w których układ ten musi być powiązany z innymi podzespołami. Nieśmiało rozwijana jest też konstrukcja tzw. aktywnego układu kierowniczego z przekładnią kierowniczą o zmiennym przełożeniu (BMW, Audi) oraz system skręcanych przednich i tylnych kół zmniejszający promień skrętu auta. Nie będziemy się nimi zajmować w tym artykule.

Odmiany wspomagania przekładni kierowniczej
W zasadzie w nowych samochodach nie stosuje się już śrubowo-kulkowej przekładni kierowniczej, która na wyjściu daje ruch obrotowy. Zastąpiła ją przekładnia zębatkowa, która daje ruch postępowy. Ta różnica zdeterminowała sposób wspomagania układu kierowniczego. Wspomnijmy, że wspomaganie hydrauliczne zostało zmodyfikowane systemem elektrohydraulicznym (pompa hydrauliczna napędzana silnikiem elektrycznym), ale obecnie w większości aut, bez względu na ich masę własną, stosuje się wspomaganie elektromechaniczne z wykorzystaniem silnika elektrycznego. W samochodach możemy spotkać kilka wersji tego wspomagania:
• z pojedynczym zębnikiem: wspomaganie bezpośrednio na zębnik wału kierowniczego przekładni zębatkowej – moment wspomagania (do 90 Nm) przykładany na ślimacznicę zamontowaną na zębniku przekładni kierowniczej; zastosowanie – auta miejskie,
• wspomaganie na kolumnie kierowniczej: moment wspomagania (do 95 Nm) przykładany na wałku wyjściowym kolumny kierowniczej, przed przegubowym wałkiem pośrednim.
Dość popularne rozwiązanie; zastosowanie – auta miejskie, kompaktowe,
• z podwójnym zębnikiem, wspomaganie na listwę zębatą:
przekładnia ślimakowa przy drugim zębniku to popularne rozwiązanie w pojazdach Grupy VW (VAG); zastosowanie – auta klasy kompaktowej i średniej,
• wspomaganie równoległe:
– przekładnia śrubowo-kulkowa (napędzana bezpośrednio silnikiem elektrycznym) położona w tej samej osi co listwa zębata; zastosowanie – auta klasy średniej, wyższej, SUV,
– przekładnia śrubowo-kulkowa napędzana paskiem zębatym przez silnik elektryczny umieszczony równolegle do listwy zębatej; zastosowanie – auta klasy średniej, wyższej, SUV.
Wspomaganie na kolumnie kierowniczej ma tę zaletę, że silnik z przekładnią jest mniej narażony na zanieczyszczenia, ale w ten sposób można uzyskać niewielką siłę wspomagającą.
Z tego powodu rozpowszechniły się układy z podwójnym zębnikiem i wspomaganie równoległe. Rozwiązania te uważane są za bardziej uniwersalne i przyszłościowe, również w pojazdach autonomicznych bowiem najlepiej spełniają oczekiwania między precyzją skrętu kół, a informacjami zwrotnymi o stanie drogi przekazywanymi kierowcy.

Elementy układu wspomagającego
Wielkość siły wspomagania jest dobierana przez elektroniczny sterownik na podstawie informacji z czujników:
• kąta skrętu koła kierownicy,
• momentu skrętu koła kierownicy,
• prędkości obrotowej silnika pojazdu,
• prędkości obrotowej kół jezdnych,
• rzeczywistego promienia toru jazdy,
• włączenia zapłonu.

Pełny artykuł przeczytają Państwo w wydaniu 5/2020 Auto Moto Serwisu