Rodzaje wspomagania kierownicy w samochodach

System wspomagający układ kierowniczy ma za zadanie ułatwić manewrowanie autem. W praktyce oznacza to, że wszelkie ruchy kierownicą podczas pokonywania zakrętów czy parkowania będą wymagały od nas zdecydowanie mniejszej siły niż w aucie pozbawionym tego komfortowego systemu.

O tym, jak wiele siły trzeba włożyć w najzwyklejsze skręcenie kół na postoju, można łatwo się przekonać, próbując wykonać tę czynność w samochodzie, który ma odblokowaną kierownicę, lecz zgaszony silnik. Bez uruchomienia układu wspomagającego ta czynność dla wielu osób może okazać się po prostu niewykonalna. Niewiele mniej siły będą wymagały manewry w jadącym aucie, ponieważ toczące się koła stawiają mniejszy opór, ale różnica w komforcie prowadzenia pomiędzy autem wyposażonym we wspomaganie a tym bez wciąż będzie kolosalna. Ta druga opcja może ucieszyć jedynie kierowców, którzy marzą o darmowym treningu bicepsów przy każdej nadarzającej się okazji.

Choć istnieje kilka rodzajów układów wspomagania, ich zasada działania zawsze jest taka sama. Układ reaguje na ruchy kierownicą i zapewnia dodatkową siłę ułatwiającą skręcenie kół. W zależności od zastosowanego rodzaju układu wspomagania różni się natomiast sposób generowania tej siły i przekazywania jej do układu kierowniczego. Najczęściej spotykane rodzaje to pneumatyczne, hydrauliczne oraz elektryczne. Pneumatyczne wspomaganie kierownicy występuje głównie w autach ciężarowych oraz dostawczych. Jeśli chodzi o auta osobowe, tu najpopularniejszymi rozwiązaniami są wspomaganie hydrauliczne i elektryczne.

Wspomaganie hydrauliczne jest stosowane w seryjnie produkowanych autach od lat 50. XX wieku. Układ ten wykorzystuje pompę, która wtłacza płyn pod ciśnieniem do zaworu sterującego w przekładni kierowniczej (zwanej potocznie maglownicą). W momencie skrętu kół zawór przekierowuje część płynu w kierunku jednej z komór w przekładni (lewej lub prawej), ciśnienie w tym miejscu rośnie, a płyn przepycha tłok, który ułatwia skręcenie kół (przykładowo: gdy chcemy skręcić w lewo, ciśnienie rośnie z prawej strony maglownicy).

Źródłem zasilania hydraulicznego układu wspomagania jest silnik, z którym pompa jest połączona paskiem klinowym lub wielorowkowym. Minusem tego typu rozwiązania jest fakt, że pompa wspomagania pracuje przez cały czas, nawet podczas jazdy na wprost, gdy wspomaganie nie jest potrzebne. Stanowi to dodatkowe obciążenie dla silnika zwiększające zapotrzebowanie na paliwo. Dlatego w niektórych autach możemy spotkać wspomaganie elektrohydrauliczne, którego zasada działania jest niemal identyczna. Jedyna różnica polaga na tym, że czerpie ono energię z silnika elektrycznego, a nie spalinowego.

W nowoczesnych autach spotkamy elektryczne wspomaganie kierownicy opisywane również skrótem EPS (Electric Power Steering). Zaletą tego układu jest bez wątpienia brak wpływu na zużycie paliwa oraz fakt, że pobiera on energię tylko wtedy, gdy pracuje. Przy wykorzystaniu skomplikowanej automatyki i czujników, takich jak tensometr mierzący siłę, z jaką obracamy kierownicą, EPS dostosowuje siłę wspomagania, uwzględniając mnóstwo zmiennych, począwszy od warunków jazdy po prędkość obrotową kół.

Niebagatelną zaletą tego układu jest fakt, że elektryczne wspomaganie kierownicy umożliwiło stworzenie i zastosowanie w autach zaawansowanych asystentów automatycznego parkowania czy systemów bezpieczeństwa aktywnego wspomagających kierowcę. Przykładowo, stosowany w Toyocie asystent utrzymania pasa ruchu (LTA) jest w stanie sam skorygować tor jazdy auta, jeśli kierowca nie zdąży w porę zareagować. Samoistne wykonanie manewru byłoby niemożliwe, jeśli auto korzystałoby z hydraulicznego układu wspomagania.

Awarię układu wspomagania można łatwo rozpoznać i zdiagnozować. Najczęstszymi problemami występującymi w autach wyposażonych we wspomaganie hydrauliczne jest wyciek płynu. Dlatego jeżeli zauważymy niepokojącą kałużę pod autem (w żółtym, czerwonym lub zielonym kolorze), kierownica zacznie stawiać zdecydowany opór lub usłyszymy głośną pracę układu podczas manewrów, jest to znak, że należy jak najszybciej udać się do warsztatu. Jazda ze zbyt niskim stanem lub zużytym płynem do wspomagania szybko może doprowadzić do uszkodzenia pompy, a naprawa lub regeneracja tego elementu może kosztować tysiące złotych. Nagły brak wspomagania bez wyżej opisanych symptomów zwykle oznacza zerwanie paska, dzięki któremu silnik napędza pompę. Jego wymiana jest na szczęście prosta i tania.

Z racji swojej konstrukcji układy elektryczne cierpią na mniej przypadłości, ale tu również mogą nastąpić awarie. Najczęstszą z nich jest usterka czujnika kąta skrętu kół, która uniemożliwia systemowi prawidłowo dobrać siłę i kierunek wspomagania. Intensywna miejska jazda z dużą ilością manewrów może doprowadzić do przegrzania systemu. Na szczęście nowoczesne auta wyposażone w tego typu układy wspomagania posiadają również rozbudowane systemy diagnostyczne, które wykryją usterkę i poinformują kierowcę o konieczności odwiedzenia serwisu, jeśli zajdzie taka potrzeba.