Wiele artykułów motoryzacyjnych twierdzi, że skręcenie kierownicy do oporu może uszkodzić układ kierowniczy pojazdu. Niektórzy kierowcy wierzą również, że utrzymywanie kierownicy pod maksymalnym kątem powoduje nadmierne ciśnienie, potencjalnie uszkadzając pompę wspomagania kierownicy lub przekładnię kierowniczą.
Ale czy to prawda? Czy skręcenie kierownicy do oporu szkodzi układowi kierowniczemu?
Odpowiedź zależy w dużej mierze od rodzaju układu kierowniczego stosowanego w pojeździe i od tego, jak długo kierownica jest trzymana w skrajnym położeniu.
Czym jest samochodowy układ kierowniczy?
Samochodowy układ kierowniczy pozwala kierowcy kontrolować kierunek jazdy pojazdu. Zapewnia, że samochód może jechać prosto, płynnie skręcać i precyzyjnie reagować na ruchy kierownicy kierowcy.
Samochodowe układy kierownicze można ogólnie podzielić na dwie kategorie:
Mechaniczne układy kierownicze bez wspomagania
Układy kierownicze ze wspomaganiem
Układ kierowniczy ze wspomaganiem dodaje mechanizm wspomagający do podstawowej mechanicznej konstrukcji układu kierowniczego, zmniejszając wysiłek fizyczny potrzebny do obracania kierownicą.
Trzy najczęstsze układy kierownicze ze wspomaganiem to:
Hydrauliczne wspomaganie kierownicy (HPS)
Elektrohydrauliczne wspomaganie kierownicy (EHPS)
Elektryczne wspomaganie kierownicy (EPS)
Każdy system reaguje inaczej, gdy kierownica osiągnie skrajne położenie.
Mechaniczne układy kierownicze bez wspomagania
Mechaniczny układ kierowniczy bez wspomagania opiera się całkowicie na sile fizycznej kierowcy. Wszystkie elementy odpowiedzialne za przenoszenie siły kierowania działają mechanicznie.
Typowy mechaniczny układ kierowniczy składa się z:
Mechanizm sterowania kierownicą
Przekładnia kierownicza
Drążek kierowniczy lub mechanizm przenoszący napęd
Typowe konstrukcje przekładni kierowniczych obejmują przekładnię zębatkową, przekładnię ślimakową z rolką i przekładnię kulkowo-śrubową.
Systemy te zazwyczaj posiadają mechaniczne ograniczniki, które ograniczają maksymalny kąt skrętu. Niektóre pojazdy wykorzystują również specjalne śruby ograniczające skręt, aby zapobiec ruchowi kół i elementów układu kierowniczego poza ich zaprojektowany zakres.
Krótkie skręcenie kierownicy do oporu zazwyczaj nie uszkadza mechanicznego układu kierowniczego, ponieważ nie ma w nim pompy hydraulicznej ani silnika wspomagającego elektrycznie. Jednak wielokrotne dociskanie kierownicy do mechanicznego ogranicznika może nadal powodować niepotrzebne naprężenia w drążku kierowniczym, przegubach, przekładni kierowniczej i powiązanych elementach.
Mechaniczne układy kierownicze są obecnie stosunkowo rzadkie w nowoczesnych samochodach osobowych.
Hydrauliczne układy kierownicze ze wspomaganiem
Hydrauliczne wspomaganie kierownicy, powszechnie skracane jako HPS, jest dojrzałą i szeroko stosowaną technologią. Jest znane ze swojej niezawodności, stosunkowo prostej konstrukcji i przystępnego kosztu produkcji.
W systemie HPS część mocy silnika napędza pompę hydrauliczną wspomagania kierownicy. Pompa spręża płyn wspomagania kierownicy, który zapewnia dodatkową siłę pomagającą kierowcy obracać kołami.
Jak działa hydrauliczne wspomaganie kierownicy
Gdy kierownica jest w pozycji prostej, ciśnienie hydrauliczne po obu stronach tłoka kierowniczego jest zazwyczaj zrównoważone.
Gdy kierowca skręca kierownicą, zawór sterujący kieruje sprężony płyn w stronę jednej strony tłoka. Różnica ciśnień przesuwa tłok i wspomaga ruch kierownicy, zmniejszając wysiłek wymagany od kierowcy.
Większość hydraulicznych układów kierowniczych ze wspomaganiem wykorzystuje konstrukcję o stałym przepływie, często z pompą wspomagania łopatkową.
Co się dzieje przy skrajnym skręcie?
Gdy kierownica osiągnie skrajne położenie, przekładnia kierownicza nie może się dalej przesuwać. Jeśli kierowca nadal wywiera nacisk, ciśnienie hydrauliczne wzrasta, a zawór przelewowy układu otwiera się.
W tym momencie kierowca może usłyszeć buczący lub piskliwy dźwięk z pompy wspomagania kierownicy. Dźwięk ten wskazuje, że układ hydrauliczny pracuje na granicy ciśnienia lub blisko niej.
Zawór przelewowy pomaga zapobiec natychmiastowej awarii, więc krótkotrwałe osiągnięcie skrajnego położenia zazwyczaj nie uszkodzi prawidłowo działającego hydraulicznego układu kierowniczego. Jednakże, utrzymywanie kierownicy w skrajnym położeniu przez dłuższy czas może:
Zwiększyć temperaturę płynu hydraulicznego
Nałożyć dodatkowe obciążenie na pompę wspomagania kierownicy
Przyspieszyć zużycie uszczelek i węży
Zwiększyć naprężenia w przekładni kierowniczej
Skrócić żywotność elementów układu kierowniczego
Z tego powodu kierowcy powinni lekko zwolnić kierownicę po osiągnięciu skrajnego położenia, zamiast nadal mocno dociskać ją do ogranicznika.
Elektrohydrauliczne układy kierownicze ze wspomaganiem
Elektrohydrauliczne wspomaganie kierownicy, czyli EHPS, działa podobnie do konwencjonalnego hydraulicznego wspomagania kierownicy. Główna różnica polega na tym, że jego pompa hydrauliczna jest napędzana silnikiem elektrycznym, a nie bezpośrednio przez silnik.
Elektroniczny system sterowania dostosowuje poziom wspomagania kierownicy w zależności od czynników takich jak:
Prędkość pojazdu
Kąt skrętu kierownicy
Wejście kierownicy
Warunki jazdy
Przy niskich prędkościach system zazwyczaj zapewnia większe wspomaganie, ułatwiając parkowanie i manewrowanie przy niskich prędkościach. Przy wyższych prędkościach wspomaganie jest zmniejszane w celu poprawy stabilności kierowania i wyczucia drogi.
Czy skrajny skręt uszkadza system EHPS?
Gdy kierownica osiągnie skrajne położenie, ciśnienie w obiegu hydraulicznym może wzrosnąć. Podobnie jak konwencjonalny hydrauliczny układ kierowniczy ze wspomaganiem, system EHPS zazwyczaj zawiera zawór przelewowy i elektroniczne funkcje ochronne.
Krótkotrwałe osiągnięcie skrajnego położenia prawdopodobnie nie spowoduje natychmiastowych uszkodzeń. Jednakże, utrzymywanie kierownicy w tej pozycji przez zbyt długi czas może spowodować, że elektryczna pompa hydrauliczna będzie pracować pod dużym obciążeniem, generując dodatkowe ciepło i przyspieszając zużycie elementów.
Zalecana praktyka to unikanie długotrwałego mocnego trzymania kierownicy w skrajnym położeniu.
Elektryczne układy kierownicze ze wspomaganiem
Elektryczne wspomaganie kierownicy, powszechnie znane jako EPS, wykorzystuje silnik elektryczny do wspomagania kierowania. Nie wymaga pompy hydraulicznej, płynu wspomagania kierownicy, zbiornika ani przewodów hydraulicznych.
Ponieważ systemy EPS są wydajne, kompaktowe, elastyczne i łatwe do zintegrowania z nowoczesnymi technologiami wspomagania kierowcy, są szeroko stosowane w samochodach osobowych i pojazdach elektrycznych.
Typowy elektryczny układ kierowniczy ze wspomaganiem obejmuje:
Czujnik momentu obrotowego kierownicy
Czujnik kąta skrętu kierownicy
Czujnik prędkości pojazdu
Elektroniczna jednostka sterująca
Silnik wspomagający elektryczny
Mechaniczna przekładnia kierownicza lub przekładnia zębatkowa
Gdy kierowca skręca kierownicą, czujnik momentu obrotowego wykrywa kierunek i wielkość siły kierowania. Elektroniczna jednostka sterująca przetwarza te informacje wraz z danymi o prędkości pojazdu i instruuje silnik elektryczny, aby zapewnił wymagane wspomaganie kierowania.
Co się dzieje, gdy system EPS jest trzymany w skrajnym położeniu?
Gdy kierownica osiągnie skrajne położenie, koła jezdne i przekładnia kierownicza nie mogą się dalej przesuwać. Jednak kierowca może nadal wywierać moment obrotowy na kierownicę, a silnik EPS może nadal wytwarzać wspomaganie, aby utrzymać pozycję kierowania.
Jeśli ten stan trwa zbyt długo, silnik elektryczny i elektronika sterująca mogą generować nadmierne ciepło. Aby zapobiec uszkodzeniu, wiele systemów EPS automatycznie zmniejsza lub tymczasowo wyłącza wspomaganie kierowania po osiągnięciu limitu temperatury.
Jeśli aktywowana zostanie ochrona termiczna, kierownica może nagle stać się znacznie cięższa. Wspomaganie kierowania zazwyczaj powraca po ochłodzeniu silnika i jednostki sterującej.
Krótkotrwałe osiągnięcie skrajnego położenia jest zazwyczaj dopuszczalne, ale wielokrotne trzymanie systemu EPS w skrajnym położeniu może:
Spowodować przegrzanie silnika kierownicy
Aktywować tryb ochrony termicznej
Tymczasowo zmniejszyć wspomaganie kierowania
Zwiększyć naprężenia w przekładni kierowniczej i drążku kierowniczym
Przyspieszyć zużycie elementów układu kierowniczego
Producenci pojazdów mogą określać maksymalny zalecany czas trzymania kierownicy w skrajnym położeniu. Dokładny limit różni się w zależności od pojazdu, dlatego kierowcy powinni postępować zgodnie z instrukcjami w instrukcji obsługi.
Czy skrajny skręt może uszkodzić przekładnię kierowniczą?
Pojedynczy, krótki manewr do skrajnego położenia zazwyczaj nie uszkodzi prawidłowo utrzymanej przekładni kierowniczej. Pojazdy są zaprojektowane tak, aby wytrzymać pełny zakres skrętu podczas parkowania, zawracania i innych manewrów przy niskich prędkościach.
Jednak wielokrotne dociskanie lub trzymanie kierownicy do ogranicznika może zwiększyć obciążenie kilku elementów przekładni zębatkowej, w tym:
Zęby przekładni kierowniczej
Koło zębate
Łożysko prowadzące przekładni
Tuleje przekładni kierowniczej
Drążki kierownicze wewnętrzne i zewnętrzne
Przeguby kulowe
Uszczelki hydrauliczne
Elektryczny silnik wspomagania kierownicy
Istniejące zużycie, niewystarczające smarowanie, uszkodzone osłony ochronne, zanieczyszczony płyn wspomagania kierownicy lub luźne elementy układu kierowniczego mogą sprawić, że system będzie bardziej podatny na hałas i uszkodzenia.
Dla kupujących poszukujących przekładni kierowniczych, elementów przekładni zębatkowych, tulei przekładni kierowniczych, części do wspomagania kierownicy i innych samochodowych elementów układu kierowniczego, Wuhan Union Win International Trade Co., Ltd. dostarcza powiązane produkty dla różnych wymagań pojazdów i rynków.
Ostrzegawcze oznaki problemu z układem kierowniczym
Kierowcy powinni zlecić przegląd układu kierowniczego, jeśli wystąpi którykolwiek z poniższych objawów:
Buczenie lub pisk podczas skręcania
Klikanie, stukanie lub grzechotanie
Nienaturalnie ciężkie kierowanie
Niespójne wspomaganie kierowania
Nadmierny luz w kierownicy
Wyciek płynu wspomagania kierownicy
Wibracje kierownicy
Niewłaściwe powracanie kierownicy do pozycji wyjściowej
Kontrolka ostrzegawcza wspomagania kierownicy na desce rozdzielczej
Objawy te mogą być związane z przekładnią kierowniczą, pompą wspomagania kierownicy, silnikiem EPS, drążkami kierowniczymi, łożyskiem prowadzącym przekładni, kolumną kierownicy lub innymi elementami układu kierowniczego.
Jak chronić układ kierowniczy
Następujące praktyki jazdy i konserwacji mogą pomóc przedłużyć żywotność samochodowego układu kierowniczego:
Unikaj długotrwałego trzymania kierownicy w skrajnym położeniu.
Zwolnij kierownicę lekko po osiągnięciu limitu skrętu.
Unikaj wielokrotnego skręcania kierownicą, gdy pojazd jest całkowicie nieruchomy.
Regularnie sprawdzaj płyn wspomagania kierownicy w układach hydraulicznych.
Używaj płynu o specyfikacji zalecanej przez producenta pojazdu.
Sprawdzaj osłony, uszczelki, drążki kierownicze i tuleje przekładni kierowniczej pod kątem zużycia.
Jak najszybciej badaj nietypowe hałasy układu kierowniczego.
Postępuj zgodnie z instrukcjami konserwacji zawartymi w instrukcji obsługi pojazdu.
Przy wymianie zużytych części, wybór niezawodnych samochodowych części układu kierowniczego jest kluczowy dla precyzji kierowania, komfortu jazdy i bezpieczeństwa pojazdu. Wuhan Union Win International Trade Co., Ltd. oferuje produkty układu kierowniczego i wsparcie w pozyskiwaniu dla klientów poszukujących odpowiednich rozwiązań na rynek wtórny i zamiennych.
Wnioski
Krótkie skręcenie kierownicy do oporu jest zazwyczaj bezpieczne, ponieważ nowoczesne układy kierownicze są zaprojektowane tak, aby pomieścić pełny zakres skrętu pojazdu.
Jednakże, długotrwałe mocne trzymanie kierownicy w skrajnym położeniu nie jest zalecane.
W hydraulicznych i elektrohydraulicznych układach kierowniczych ze wspomaganiem może to spowodować wzrost ciśnienia w układzie, temperatury płynu i obciążenia pompy. W elektrycznym układzie kierowniczym ze wspomaganiem może to spowodować przegrzanie silnika wspomagającego i aktywację ochrony termicznej.
Kierowcy mogą zmniejszyć niepotrzebne zużycie, zwalniając lekko kierownicę po osiągnięciu skrajnego położenia i unikając długotrwałego nacisku na kierownicę podczas postoju pojazdu.
Właściwe nawyki jazdy, regularne przeglądy i niezawodne części – w tym wysokiej jakości przekładnia kierownicza, łożysko prowadzące przekładni, tuleja przekładni kierowniczej, pompa wspomagania kierownicy i części przekładni zębatkowej – mogą pomóc w utrzymaniu płynnej, cichej i niezawodnej pracy układu kierowniczego przez cały okres eksploatacji pojazdu.
