Wspomaganie kierownicy – jak działa, jakie są jego rodzaje i najczęstsze usterki?

Wspomaganie kierownicy jest od dawna standardowym wyposażeniem w autach osobowych. Możliwość lekkiego kręcenia kierownicą pomaga poruszać się po wąskich miejskich ulicach i na parkingach. Wyjaśniamy, jak działa układ wspomagania.

Czym jest i jak działa wspomaganie kierownicy?

Wspomaganie kierownicy to układ, który ma ułatwić kierowcy skręcanie oraz utrzymanie właściwego toru jazdy. Jest szczególnie przydatny podczas parkowania oraz zawracania.

Wspomaganie układu kierowniczego polega na tym, że siła z jaką kierowca obraca kierownicą, jest wykorzystywana nie tyle do pokonania oporów skrętu kół, ile do uruchomienia układu sterującego siłownikiem, który działa na drążek podłużny lub poprzeczny układu zwrotniczego.

Jak zbudowany jest układ kierowniczy?

Zadaniem układu kierowniczego jest sterowanie kołami samochodu według woli kierowcy. Dzięki niemu można bezpiecznie skręcać i utrzymać prawidłowy tor jazdy. Budowa układu kierowniczego, mimo że poszczególne elementy są takie same, różni się w zależności od marki oraz modelu pojazdu.

Układ kierowniczy składa się z:

1. kierownicy;
2. kolumny kierowniczej, połączonej z kołem kierownicy i przekładnią kierowniczą oraz jej obudową;
3. przekładni, zwanej maglownicą;
4. ramienia kierowniczego, które bierze udział w przenoszeniu obrotu kierownicy na koła skrętne;
5. drążków kierowniczych odpowiadających za to, w jakim stopniu koła się skręcą.

Jakie są rodzaje układów wspomagania kierownicy?

Zasadniczo wyróżnia się trzy rodzaje układów wspomagania kierownicy: hydrauliczny, elektryczny oraz elektrohydrauliczny.

Hydrauliczne wspomaganie kierownicy

Układ hydrauliczny wspomagania kierownicy powstał w latach 50. XX w. i zadebiutował w Chryslerze Imperial. Do dziś jest najpopularniejszym rozwiązaniem.

Najważniejszym elementem układu hydraulicznego jest pompa napędzana bezpośrednio przez wał korbowy silnika za pomocą paska klinowego oraz płyn. Wewnątrz pompy znajduje się wirnik, który obracając się na łopatkach, wytwarza ciśnienie w układzie. Płyn pod ciśnieniem jest wtłaczany do maglownicy. Wysokość ciśnienia zależy od pozycji kół. Podczas skrętu zawór w przekładni przekierowuje część płynu do jednej z komór (lewej lub prawej), wtedy ciśnienie w tym miejscu rośnie, a płyn przepycha tłok, który ułatwia skręcenie kół.

Wadą tego rozwiązania jest ciągła praca pompy, która obciąża silnik i powoduje spadek mocy i wzrost zużycia paliwa.

Elektryczne wspomaganie kierownicy

Elektryczne wspomaganie kierownicy w skrócie EPS (Electric Power Steering) to mechanizm znaczne lżejszy i mniejszy niż hydrauliczny. Do tego nie zwiększa „spalania”, ponieważ działa tylko podczas poruszania kierownicą. Energii dostarcza mu alternator.

Układ składa się z czterech podzespołów:

• urządzenia sterującego
• silnika elektrycznego bezszczotkowego
• czujnika momentu obrotowego
• czujnika prędkości jazdy, znajdującego się w skrzyni biegów

EPS można zamontować na listwie zębatej, na kolumnie kierownicy albo na obudowie zębnika. Sercem układu jest urządzenie sterujące, które zbiera informacje z czujników m.in. o położeniu kierownicy oraz prędkości jazdy i na tej podstawie steruje pracą silnika elektrycznego, ustalając kierunek jego pracy i moc wspomagania kierownicy.

Układ elektryczny umożliwia zastosowanie w samochodzie dodatkowych zaawansowanych systemów wsparcia kierowcy np. asystenta automatycznego parkowania.

Elektrohydrauliczne wspomaganie kierownicy

Układ elektrohydrauliczny jest połączeniem systemu hydraulicznego i elektrycznego. W nim rolę pompy wspomagania przejmuje silnik elektryczny, który odpowiada za wytworzenie ciśnienia w układzie wspomagania. Pozwala to na eliminację strat energii oraz zmniejszenie masy układu.

Jaki płyn do wspomagania wybrać?

Płyny do wspomagania, tak samo, jak te do silnika dzielą się ze względu na skład na: mineralne, syntetyczne, półsyntetyczne i uszczelniające. Za najlepsze uznaje się syntetyczne. Są one wprawdzie droższe od innych, ale mają lepsze parametry techniczne: mają niską lepkość i są odporne na działanie ekstremalnych temperatur.

Z kolei oleje mineralne, produkowane bazie ropy naftowej, choć są tanie i nie wpływają negatywnie na gumowe elementu układu, to są podatne na pienienie oraz mają krótki czas użytkowania. Stosuje się je przeważnie w starszych autach.

Natomiast płyny uszczelniające zwykle wlewa się do układów, w których doszło do niewielkich wycieków. W ten sposób można uniknąć drogiej naprawy albo wymiany całego systemu.

Rodzaj płynu do wspomagania kierownicy powinien być taki, jaki zaleca producent. Nie wolno mieszać ze sobą różnych typów. Ponadto trzeba pamiętać, że płyny o tym samym kolorze, mogą mieć zupełnie inny skład.

Jakie są najczęstsze awarie układu wspomagania kierownicy? 

O awarii układu kierowniczego najczęściej informuje paląca się na czerwono albo pomarańczowo kontrolka wspomagania kierownicy przedstawiająca kierownicę z wykrzyknikiem. Kierowca będzie też wyczuwał:

• duży opór kierownicy, czasem tylko przy skręcie w jedną stronę
• samoczynne szarpnięcia kierownicą
• chwilowe zaniki wspomagania kierownicy
• hałas podczas skręcania
• drżenie kierownicy
• aktywowanie wspomagania z opóźnieniem, po mocniejszym przekręceniu kierownicy

Jeśli nie działa wspomaganie kierownicy hydrauliczne, przyczyny awarii zwykle związane są z płynem do wspomagania. Najczęściej są to:

• zbyt niski poziom płynu w układzie hydraulicznym
• zapowietrzenie układu hydraulicznego
• mała wydajności pracy pompy wspomagania
• załamane albo zagniecenie jednego z przewodów z płynem
• przetarcie się przewodów i wyciek płynu

Inną usterką układu jest pęknięcie paska napędzającego pompę wspomagania.

Z kolei w elektrycznym wspomaganiu kierownicy najczęściej dochodzi do przegrzania układu wskutek bardzo intensywnej eksploatacji oraz awarii czujników lub komputera sterującego. Czasem źródłem problemów jest usterka alternatora albo rozładowany akumulator.

Jak radzić sobie z usterkami układu kierowniczego?

Jeżeli dojdzie do awarii układu wspomagania kierownicy w trakcie jazdy, należy bezpiecznie się zatrzymać. Po wyłączeniu silnika i odczekaniu aż się ochłodzi, można sprawdzić poziom płynu w zbiorniczku wyrównawczym oraz czy nie przepalił się bezpiecznik. Jeśli jest za mało płynu, należy go uzupełnić, a ewentualny uszkodzony bezpiecznik wymienić. Jeśli zauważymy pod autem kałużę płynu, koniecznie należy udać się do warsztatu i zlokalizować wyciek.

W elektronicznym wspomaganiu kierownicy usterki można zlokalizować poprzez podpięcie układu do komputera diagnostycznego.

FAQ

Na czym polega wspomaganie kierownicy?

Wspomaganie układu kierowniczego polega na zmniejszaniu siły potrzebnej do obracania kołem kierownicy, podczas wykonywania manewrów.

Jakie są rodzaje układów wspomagania kierownicy?

W samochodach można spotkać trzy rodzaje układów wspomagania kierownicy: hydrauliczny, elektryczny oraz elektrohydrauliczny.

Jaki płyn do układu wspomagania wybrać?

Płyn powinien być zgodny z zaleceniami producenta samochodu. Ewentualnie należy dolać taki jaki był stosowany poprzednio.

Jakie mogą być przyczyny awarii układu wspomagania?

W układzie wspomagania kierownicy hydraulicznym przyczyną najczęściej jest wyciek płynu, w elektrycznym – awaria czujników lub przepalanie się bezpiecznika.