Letva volana – njen kvar nije šala!

Prijenosnik upravljača, ili neslužbeno letva volana, je mehanička komponenta koja prenosi pokrete volana izravno na prednje kotače. Zahvaljujući njoj, automobil može skretati. Puž letve volana, osovina, zupčanici, ulje, brtve, vodilice... Je li to sve? Odgovor je: ne.

Manevriranje takvim jednostavnim sustavom upravljanja zahtijeva mnogo snage, pogotovo prilikom parkiranja, što je vrlo naporno. Postoji li rješenje za to? Rješenje je servo uređaj za upravljanje. Najprije se primjenjivao hidraulički, zatim elektrohidraulički, a na kraju se javio potpuno elektronički EPS/EPAS sustav potpore upravljanju. Zahvaljujući njemu, volan se može lagano okretati bez pretjeranog napora. U zamjenu za spomenutu pogodnost, složenost konstrukcije i troškovi te komponente i njenog popravka su se iz tog razloga povećali.

Sukladno našim načelima, najprije ćemo pažljivo pogledati kako izgleda i radi letva volana. Zahvaljujući tome ćemo vidjeti što se sve na njoj može pokvariti.

Letva volana i servo uređaj za upravljanje – kako su konstruirani?

U teoriji postoje dvije vrste letvi – pužna i zupčasta. Za prvu su dani slave već odavno prošli, dok je druga već godinama popularna. Ono što je zanimljivo, riječ je o komponenti idealne konstrukcije koja se koristi u manjim gradskim automobilima, kao i u super limuzinama F klase.

Zupčasta letva je jednostavna, zauzima malo mjesta, jefinija je u proizvodnji, izvrsne učinkovitosti, omogućuje brze reakcije na pokrete volana i ne zahtijeva nikakav servis. Prema pretpostavkama, trebala bi izdržati cijeli period korištenja vozila. No u praksi, to ne izgleda tako bajno.

Volan je montiran na osovinu volana. Osovina volana može imati dva ili čak tri nastavka, koji su međusobno povezani pomoću kardanskih zglobova. Zašto? Osovina koja spaja volan s letvom volana može usmjeravati pod gotovo svakim kutem, što olakšava razmještaj opreme ispod maske. Kraj osovine volana smješten je ispod maske motora i završava zupčanikom. To je vrsta zupčanika vrlo malog promjera. Letva volana ima oblik valjka malog poprečnog presjeka, smještenog poprečno u komori motora, nekoliko centimetara iza osovine kotača (gledajući s prednje strane automobila).

Unutar tog valjka nalazi se metalna letva u specijalnim vodilicama. Na letvi se također nalaze metalni zubi čija je zadaća da skladno surađuju sa zupčanikom na kraju osovine volana.

Cijela letva i zupčani spojevi su prekriveni gumom. U središtu se nalazi mast koja olakšava kretanje elemenata i hladi letvu volana. Brtve također štite sve metalne elemente od vode i nečistoće, koju izaziva korozija. Na krajevima letve se nalaze kuglasti spojevi, na koje su pričvršćeni krajnici spona volana (desni i lijevi). Nadalje, letva sadrži matice koje omogućuju podešavanje konvergencije i krajnike spona volana, učvršćene na rukavac osovine, također pomoću kuglastih spojeva. Zašto nije moguće koristiti krute spojeve? U tom slučaju, ovjes automobila ne bi funkcionirao.

Svi dijelovi moraju imati odgovarajući raspon gibanja.

U letvi se također može pronaći čitav niz sitnih dodatnih elemenata – ležajevi, koji olakšavaju pokretanje osovine letve, regulacijskih vijaka, opruga itd.

Kako to sve djeluje u praksi? Najbolje ćemo to objasniti na primjeru:

• Pomaknimo volan udesno
• Osovina volana će se okrenuti udesno i zupčanik na kraju osovine će se okrenuti udesno
• Zupčanik se pomiče letvom, a letva se premješta u lijevu stranu (gledajući iz smjera kabine)
• Letva pomiče spone volana i njihove krajnike, spojene s rukavcem osovine
• Kotači skreću udesno

Zupčanik na letvi nije jednak čitavom duljinom. Što je dalje od sredine letve, to se udaljenost između zuba smanjuje. To znatno olakšava upravljanje automobilom.

Kao što je prikazano u našem opisu, letva volana je komponenta koja ne zahtijeva održavanje, čvrsto zabrvtljena u gumu i tvornički opremljena odgovarajućom količinom masti. Međutim... Zubi se troše, guma stari, a kuglasti spojevi podliježu puknuću. I tada počinju problemi.

Ranije navedeni opisani sustav može se pronaći pod haubama starijih i jednostavnijih automobila. Sada je u većini automobila sustav za upravljanje mnogo složeniji. Osnovna ideja i glavni elementi su ostali isti. No javili su se neki dodatni.

Servo uređaj za upravljanje olakšava skretanje kotačima, i to na način da vozač ne izgubi „osjećaj“, ili informacije o vrsti površine i tome koliko jako su zakrenuti kotači. Servo uređaj za upravljanje mora djelovati s određenom silom, koja je regulirana pomoću homologacijskih propisa. Upravljanje volanom pokreće se servo uređajem za upravljanje, nakon završenog pokreta kotači se moraju vratiti u položaj za vožnju ravno naprijed. Kvar servo uređaja za upravljanje ne može utjecati na sustav upravljanja. Odnosno, automobil se i dalje može nesmetano kretati, samo što vozač mora volan okretati većom snagom. Razlikuju se i sile servo upravljanja – manja se javlja pri vožnji većom brzinom, dok se veća javlja pri vožnji manjom brzinom.

Servo uređaj za upravljanje – je prvi sustav, koji omogućuje okretanje volana bez većeg napora. Sâm sustav je dosta težak i zahtijeva odgovarajuće servisiranje, koje je pomalo problematično, a povećava i potrošnju goriva.

Koji elementi ulaze u njegov sustav?

• Rotacijska pumpa, smještena na način da se pomiče pomoću klinastog ili kanalnog remena, koji prenosi pogon s remenice radilice.
• Desni i lijevi hidraulički cilindar, montiran na letvi volana
• Tlačna i visokotlačna crijeva
• Kontrolni ventil u kućištu zupčanika
• Petlja za hlađenje tekućine
• Spremnik tekućine
• Ploča koja dijeli unutrašnjost letve na dvije komore
• Radna tekućina – ulje za servo upravljače

Kako ono djeluje? Pumpa stvara tlak za tekućinu za servo upravljače. Plin pod visokim tlakom pristiže u kontrolni ventil dodirujući pritom petlju za hlađenje. Ako skrećemo – ulje pristiže u hidraulički cilindar, montiran na jednoj ili na drugoj strani letve. Ako se krećemo ravno prema naprijed, ulje se vraća iz kontrolnog ventila u spremnik.

Glavni nedostatak takvog sustava je bio taj, što je pumpa bila velika, trebalo ju je montirati uz motor i radila je cijelo vrijeme te je na taj način povećavala potrošnju goriva. Zbog toga je uvedena nova vrsta sustava.

Sustav elektrohidrauličke potpore upravljanju razlikuje se od hidrauličkog po tome što se hidraulička pumpa pokreće električnim motorom. Motor radi kada je to potrebno, odnosno kada vozač pokreće volan. Tako se može regulirati tlak tekućine, kontrolirajući okretaje električnog motora.

Treći sustav čini sustav električne potpore upravljanju, poznat i kao EPS ili EPAS sustav. Riječ je o zatvorenom sustavu, koji ne sadrži nikakve tekućine, stoga ne zahtijeva servisiranje. No u slučaju kvara, mijenja se cijeli sustav, što automatski iziskuje veće troškove. Sustav se počeo koristiti krajem osamdesetih godina, uglavnom kod „Japanaca“. Danas taj sustav dominira pod haubama automobila, jer zauzima malo mjesta i jednostavno je dobar. Osim toga kod luksuznih automobila (i ne samo kod njih) sve se češće koriste sustavi automatskog parkiranja. A samo EPS/EPAS to mogu podržavati. EPS je vrlo malen i lagan, a servo motor i volan su najčešće montirani na osovinu upravljača. EPS radi samo onda, kada treba – i troši male količine energije.

Kako je konstruiran EPS/EPAS sustav električne potpore upravljanju? Sastoji se od:

• Elektroničkog regulatora
• Senzora magnetne indukcije okretnog momenta, montiranog na osovinu upravljača koji osim toga koristi i senzor brzine u mjenjaču.

Kako radi sustav električne potpore upravljanju? Kada vozač pomiče volan, senzor utvrđuje pomak i mjeri njegov stupanj. Nakon toga šalje signale regulatoru. Regulator preuzima dodatne informacije o brzini vožnje. Na temelju prikupljenih podataka o brzini vožnje, brzini okretaja volana (što je brže okretanje volana, tim brže mora djelovati servo sustav) i kuta nagiba volana, upravlja radom električnog motora, odabirući odgovarajući napon. Motor potpomaže kretanje osovine volana, a čitava cjelina se pokreće na standardan način, tako da zupčanik pomiče letvu u jednu ili u drugu stranu.

Kvarovi letvi volana ili servo uređaja za upravljanje

Koji su simptomi kvara letve volana: :

• Problem s laganim okretanjem volana, otpor pri okretanju volana
• Osjećaj povećanog „lufta“
• Razni zvukovi te podrhtavanje i škripanje tijekom skretanja kotačima

Što ovdje može poći po zlu? Kao što smo već ranije spomenuli:

• Guma nije vječna, kada se počne sušiti, ona gubi svoju nepropusnost. Tada može doći do curenja masti iz letve, a u nju samu može početi ulaziti voda. I što dobivamo? Trenje i postepenu koroziju.
• Kao što smo ranije spomenuli, pri izradi letve volana korišteni su razni regulacijski vijci. Ponekad je i to dovoljno, kako bi se sustavu vratila funkcionalnost.
• Križevi kardana na upravljačkoj osovini se troše i nagriza ih korozija
• Zubi na letvi se troše
• Čahure letve unutar prijenosnika upravljača se stružu
• Izbijaju se kuglasti spojevi na krajevima letve, koji ju spajaju sa sponama volana
• Začepljuju se uljni kanali

Koliki je životni vijek letve volana? Letva bi trebala prosječno izdržati 150 – 200 tisuća km, a ponekad i više. Ali postoje automobili u kojima su montirani dijelovi lošije kvalitete, kao npr. Nissan Micra K12, u kojem su se letve volana pokvarile već nakon 70 tisuća km.

Što utječe na ubrzano trošenje letve volana?

• Vožnja po neravninama i često skretanje kotačima na takvoj podlozi
• Brzo prilaženje visokim rubnicima sa zakrenutim kotačima
• Okretanje kotača u mjestu
• Primjena neodgovarajućih naplataka – drugačijih od onih koje preporučuje proizvođač automobila

Ima li oštećena letva volana utjecaj na sigurnost u vožnji? Ima, i to vrlo značajan. Kako možete izbjeći nesreću ili pak zaobići rupu u vožnji, ako osnovni mehanizam, odgovoran za kontrolu automobila zapinje, blokira ili ima previše „lufta“?

Izbijanje kuglastih zglobova, koji učvršćuju spone za letvu volana, može dovesti do odvajanja kotača i tragične nesreće.

Zbog toga je uvijek, u slučaju znakova mogućeg oštećenja letve volana, potrebno čim prije posjetiti autoservis. Posjet možete najbrže ugovoriti na Motointegrator.com

U slučaju kvara servo uređaja za upravljanje možete voziti dalje, no treba imati na umu da vožnja neće biti jednako ugodna kao i prije kvara na sustavu. Volan će trebati okretati puno većom snagom. A to kod većine osoba, koje nisu naviknute na vožnju bez servo uređaja također može dovesti do nesreće.

Koji su indikatori kvara hidrauličkog i elektrohidrauličkog servo upravljanja?

• Zavijanje i zviždanje pumpe ispod haube
• Otežano skretanje u obje ili u jednu stranu
• Servo upravljanje u potpunosti ne radi

Razloga može biti više, npr. vrlo mala količina tekućine i potpuni nedostatak tekućine (izazvan istjecanjem), aeracija sustava, kvar na pumpi, niska produktivnost pumpe, puknuće kanalnog remena ili njegova vrlo slaba napetost.

Koji su simptomi kvara elektroničkog servo upravljanja EPS/EPAS?

• Prekidi u radu servo uređaja za upravljanje
• Servo uređaj za upravljanje u potpunosti ne radi
• Upalila se signalna lampica na nadzornoj ploči

Najčešći razlozi su pregorijevanje osigurača, pregrijavanje sustava (rezultat intezivnog manevriranja u mjestu), oštećenje jednog od senzora, puknuće kabla itd.

Popravak letve volana i uređaja za servo upravljanje – kako ga izvesti i koliki su troškovi?

Sve ovisi o vrsti oštećenja. Ponekad je dovoljna regulacija ili zamjena pojedinih, oštećenih elemenata. Moguće je zamijeniti npr. zupčaste letve u kojima su se zubi ili kuglasti zglobovi izlizali. Međutim, ako dođe do oštećenja oštećenja, npr. elemenata koji provode letvu, popravak je beskoristan. Tada treba računati na kupovinu nove zupčaste letve.

Cijene novih letvi (bez servo uređaja za upravljanje):

• VW Golf II – 520 kn
• Peugeot 306 – 1200 kn
• BMW 3 E36 – 2600 kn
• Fiat Seicento – 2400 kn

U slučaju kvara samog sustava hidrauličkog servo upravljanja mogu se zamijeniti pojedini elementi, npr. spremnik koji curi, visokonaponski kablovi (30 – 90 kn) ili sama hidraulička pumpa. Dok zamjena elemenata kod električnog sustava servo upravljanja nije moguća.

Ne treba stoga čuditi da je usluga popravka letvi volana iznimno popularna kod letvi volana sa servo upravljanjem. Cijena ovisi o stupnju oštećenja. 250 – 1200 kn u slučaju letve s hidrauličkim servo upravljanjem i 250 – 1400 kn za letve s EPS sustavom.

Pogledajmo još, koliko košta nova letva sa servo upravljanjem – za početak hidrauličkim

• BMW 3 E36 – 5900 kn
• BMW 5 E39 – 7800 kn
• Fiat Palio/Siena – 4500 kn
• Seat Cordoba I – 600 kn
• Opel Astra G – 4500 kn
• Citroen C3 – 9500 kn
• Audi A4 – 4400  kn

...i letva volana, s električnim servo upravljanjem

• Kia CEED – 17 000 kn
• Suzuki Alto – 8 800 kn
• Peugeot 1007 – 13 300 kn

Kao što vidite, cijene novih letvi volana mogu biti iznimno visoke. Ne treba stoga čuditi da većina vozača odlazi u servise koji se bave popravkom letvi.

Prilikom zamjene letve, potrebno je zamijeniti također i spone volana, kao i krajnike spona. Riječ je o elementima koji nisu skupi, a imaju ogroman utjecaj na sigurnost u vožnji. Potrebno je namjestiti i geometriju ovjesa.

Imajte na umu da kada u vašem automobilu letva volana ili servo sustav počnu otkazivati, čim prije posjetite autoservis, to su veće šanse za popravak i manja vjerojatnost za njihovu zamjenu. A osim toga, uvijek vodite brigu o svojoj sigurnosti u vožnji.

Stručnjake za letve volana možete pronaći za samo nekoliko trenutaka na Motointegrator.com.