Technika

Kierownica stawia opór? Sprawdź, czy wspomaganie kierownicy działa poprawnie

Obecnie niemal każdy samochód posiada wspomaganie kierownicy na wyposażeniu. Jak każdy układ, także i ten może ulec awarii. Niektóre wymagają odpowiedniego serwisowania. Jakie rodzaje wspomagania stosuje się we współczesnych samochodach? Jak są zbudowane? Które układy wymagają serwisowania i jak należy je przeprowadzać? Jakie są objawy awarii wspomagania kierownicy i jak można je usunąć?

Układ wspomagania kierowcy pozwala na łatwe manewrowanie samochodem, bez konieczności przykładania dużej siły do poruszania kierownicą. Dzięki niemu nawet parkowanie w mieście nie sprawia problemów.

Aktualnie samochody osobowe wyposaża się w dwa rodzaje wspomagania kierowcy – hydrauliczne (i elektrohydrauliczne) oraz elektryczne. Wspomaganie kierownicy ma już za sobą sporą historię. Pierwsze układy hydraulicznego wspomagania kierownicy zaczęto montować w samochodach amerykańskich w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku, początkowo w autach użytkowych oraz luksusowych. System nie był doskonały, kierowcy narzekali na nieprecyzyjne działanie układu przy większych prędkościach, co nawet prowadziło do wypadków. Problem usunięto dopiero pod koniec lat osiemdziesiątych, kiedy to pojawiły się nowe konstrukcje.  Elektryczne wspomaganie kierownicy (EPS/EPAS) zostało opatentowane w 1981 roku, ale do masowej produkcji weszło w 1988 roku. Rozwiązanie to było stosowane przede wszystkim przez japońskich producentów samochodów i tak jest do dziś.

Podstawowa różnica dla typowego kierowcy jest taka, że hydrauliczny układ wspomagania wymaga serwisowania i jest bardziej awaryjny, ale jego naprawy są tańsze, bo można wymieniać poszczególne elementy. Z kolei układ wspomagania elektrycznego EPS/EPAS nie wymaga serwisowania i w niektórych pojazdach, głównie japońskich jest bardzo trwały. W europejskich już nie tak bardzo. W przypadku poważnej awarii nie naprawia się poszczególnych elementów, tylko najczęściej wymienia cały układ, co jest droższe.

W dalszej części artykułu sprawdzimy, jak zbudowane są poszczególne układy wspomagania, czym się różnią i jakie są objawy ich awarii.


Budowa układów wspomagania kierownicy 


Hydrauliczny układ wspomagania kierownicy składa się z szeregu elementów. Najważniejszym jest pompa łopatkowa, która generuje odpowiednie ciśnienie płynu wspomagania, będącego cieczą roboczą. W skład układu wchodzą jeszcze zawór sterujący, siłowniki po obu stronach przekładni kierowniczej a także przewody (wysokiego ciśnienia oraz powrotne). Z przodu auta przewody ułożone są w tzw. pętlę chłodzącą, która korzysta z wymuszonego jazdą obiegu powietrza, aby schłodzić płyn wspomagania.


Jak działa typowy hydrauliczny układ wspomagania kierownicy?


Pompa łopatkowa jest napędzana przez pasek wieloklinowy, przekazujący napęd z koła pasowego walu korbowego. Dzięki temu płyn znajdujący się w układzie ma odpowiednie ciśnienie.  Płyn prowadzony jest przez pętlę chłodzącą do zaworu sterującego, zamontowanego na zębniku przekładni kierowniczej. Na listwie zębatej znajduje się tarcza, dzieląca jej wnętrze na dwie komory.

Jeśli auto jedzie na wprost, płyn swobodnie wraca do pompy. Jeśli kierowca skręca, płyn wspomagania trafia do prawego albo do lewego cylindra siłownika, z których każdy jest zintegrowany z obudową przekładni kierowniczej.

Wadą takiego układu jest to, że zajmuje on sporo miejsca, pompa musi znajdować się obok silnika a układ nie działa przy wyłączonym silniku. Poza tym zwiększa się zużycie paliwa, gdyż układ dodatkowo obciąża silnik i pracuje cały czas, bez względu na to, z jaką siłą kierowca skręca i czy w ogóle skręca, czy jedzie na wprost.

Rozwinięciem hydraulicznego układ wspomagania jest układ elektrohydrauliczny. W tym przypadku pompa łopatkowa napędzana jest przez silnik elektryczny. Zasada działania jest taka sama, ale układ pracuje tylko wtedy, gdy kierowca porusza kierownicą. Można zatem liczyć na oszczędności w zużyciu energii. Poza tym ciśnienie oleju można regulować i dostosowywać je do chwilowych potrzeb, co też sprzyja oszczędności energii. Układ zajmuje mniej miejsca pod maską, stosuje się też mniej przewodów. Wspomaganie działa nawet przy wyłączonym silniku. Można też regulować jego siłę, dostosowując ją do swoich potrzeb. 


Jak zbudowany jest układ elektrycznego wspomagania kierowcy EPS/EPAS? 


Układ można zamontować na listwie zębatej, na kolumnie kierownicy albo na obudowie zębnika, co pozwala na stosowanie go w dowolnym aucie o dowolnej wielkości.  Poza tym ten układ nie zwiększa zużycia paliwa, albowiem potrzebuje tylko niewielkich ilości prądu i tylko wtedy, gdy kierowca porusza kierownicą. Układ zajmuje bardzo miejsca, nie wymaga też jakiegokolwiek serwisowania. Jest lekki.

Elektryczne wspomaganie kierownicy składa się z czterech zasadniczych podzespołów: urządzenia sterującego, silnika elektrycznego bezszczotkowego na prąd stały, czujnika momentu obrotowego i czujnika prędkości jazdy, znajdującego się w skrzyni biegów.


Jak działa elektryczne wspomaganie kierownicy?


Urządzenie sterujące otrzymuje sygnał o tym, że kierowca poruszył kierownicą. Za pomocą czujników mierzy wychylenie kierownicy a także pobiera sygnał o prędkości auta z czujnika, zamontowanego w skrzyni biegów. Urządzenie sterujące analizuje wszystkie sygnały i steruje pracą silnika elektrycznego, ustalając kierunek jego pracy oraz natężenie prądu, które go zasila. Silnik elektryczny z określoną mocą (zależną od natężenia) wspomaga obroty kolumny kierowniczej, za pomocą mechanizmu ślimakowego. Zazwyczaj im szybszy ruch kierownicą, tym natężenie prądu kierowanego do silnika jest wyższe.

W niektórych autach stosuje się tzw. tryb City, pozwalający na łatwiejsze manewrowanie w mieście. W tym przypadku po naciśnięciu odpowiedniego przycisku, siła wspomagania jest większa. Tryb City wyłącza się automatycznie po przekroczeniu pewnej prędkości.


Awarie układu wspomagania kierownicy – jakie są objawy?


Podstawowy objaw w przypadku każdego rodzaju wspomagania to konieczność przykładania znacznie większej siły potrzebnej do obrócenia kierownicą.

Drugi objaw to najczęściej zapalenie się kontrolki ostrzegającej o awarii układu wspomagania.

O czym ona informuje?

  • O uszkodzeniu któregoś z czujników lub zwarciu w układzie, czujniku albo urządzeniu sterującym w układzie EPS/EPAS
  • O przegrzaniu układu EPS/EPAS
  • O zbyt niskim poziomie płynu w układzie hydraulicznym
  • O zapowietrzeniu układu hydraulicznego
  • O małej wydajności pracy pompy hydraulicznej
  • O załamaniu albo zagnieceniu jednego z przewodów z płynem w układzie hydraulicznym


Elektryczne wspomaganie kierownicy EPS/EPAS – objawy awarii

  • Wspomaganie raz działa, raz nie – powodem może być problem z uszkodzoną instalacją elektryczną (przerwy w zasilaniu, generowane przez uszkodzone – przerwane lub skorodowane przewody) lub magistralą CAN. Układ należy poddać kontroli i diagnostyce w warsztacie. Trzeba znaleźć uszkodzony przewód i go wymienić.
  • Wspomaganie nie działa w ogóle – mogło dojść do przepalenia bezpiecznika w urządzeniu sterującym, uszkodzenia wiązki sterującej, usterki samego urządzenia sterującego, uszkodzenia magistrali CAN (na skutek przerwania albo problemów z działaniem oprogramowania) lub przegrzania układu, co dzieje się w czasie długotrwałego, intensywnego manewrowania w mieście, często z włączonym trybem City. Wspomaganie może też nie działać na skutek awarii czujnika, z którego urządzenie sterujące pobiera dane. Znalezienie czujnika odpowiedzialnego za uszkodzenie możliwe jest po podłączeniu sprzętu do urządzenia diagnostycznego.


Wspomaganie hydrauliczne i elektrohydrauliczne – objawy awarii

  • Charakterystyczne wycie pompy w trakcie jazdy – w układzie znajduje się zbyt mała ilość płynu, może dojść do zatarcia pompy
  • Gwizdy pompy wspomagania w czasie pracy – pompa zasysa powietrze, zbyt mała ilość płynu w układzie
  • Utrudnione skręcanie tylko w jedną stronę – zapowietrzony układ wspomagania, zbyt niski poziom płynu wspomagania
  • Utrudnione skręcanie w obie strony – pompa wspomagania generuje zbyt niskie ciśnienie płynu, jest zbyt mało wydajna
  • Zacięcia układu w czasie pracy wspomagania – zbyt mała ilość płynu wspomagania w układzie, zapowietrzony układ wspomagania, zużyte uszczelniacze wałka pompy wspomagania (najczęstszy powód zapowietrzenia układu), złe napięcie paska, napędzającego pompę wspomagania, przerywane zasilanie silnika elektrycznego w układzie elektrohydraulicznym
  • Całkowity brak wspomagania – zatarcie pompy wspomagania, całkowity brak płynu w układzie, zerwanie paska wieloklinowego napędzającego pompę, brak zasilania silnika w układzie elektrohydraulicznym

Zbyt mała ilość płynu wspomagania jest przyczyną wielu powyższych awarii.


Co jest powodem wycieków płynu z układu hydraulicznego wspomagania? 

  • Nieszczelne przewody hydrauliczne oraz ich złączki
  • Nieszczelny zbiorniczek płynu wspomagania
  • Uszkodzone uszczelnienia pompy wspomagania

Awaria układu wspomagania zmniejsza komfort jazdy i jest niebezpieczna, gdyż kierowca jest zmuszony do manewrowania samochodem w inny sposób, niż jest do tego przyzwyczajony, co może być przyczyną kolizji albo wypadku. Poza tym tolerowanie uszkodzenia w układach hydraulicznych może doprowadzić do poważnych uszkodzeń, na przykład zatarcia pompy.

Jeśli w Twoim samochodzie trzeba coraz mocniej kręcić kierownicą, wspomaganie przerywa, zapaliła się kontrolka ostrzegawcza lub ubywa płynu – jak najszybciej odwiedź warsztat w Twojej okolicy, specjalizujący się w naprawach układów wspomagania kierownicy. Listę warsztatów i ich wygodną wyszukiwarkę prezentujemy na końcu artykułu.


Jak zareagować, jeśli do awarii układu wspomagania dojdzie w czasie podróży? 


Przede wszystkim trzeba się zatrzymać w bezpiecznym miejscu i wyłączyć silnik.  Możemy sprawdzić, czy nie uległ przepaleniu bezpiecznik, czy nie ma wycieków płynu wspomagania, a także czy poziom płynu nie jest zbyt niski. Mogło też dojść do pęknięcia paska, napędzającego pompę wspomagania.

Najlepszym rozwiązaniem jest odwiedzenie warsztatu, w którym układ wspomagania zostanie poddany odpowiedniej diagnostyce i naprawie.


Jak dbać o układ wspomagania kierownicy, aby nie generował niepotrzebnych awarii?


W przypadku układu elektrycznego wspomagania kierownicy należy unikać intensywnego, długotrwałego manewrowania bez przerwy, co może doprowadzić do przegrzania. Trzeba też dbać o właściwy stan akumulatora i jego odpowiednie ładowanie.

W przypadku układu hydraulicznego i elektrohydraulicznego podstawowa czynność to wymiana i uzupełnianie płynu hydraulicznego o specyfikacji określonej przez producenta samochodu. Płynu wspomagania nie wolno mieszać z innym. Producent auta określa, co jaki czas należy wymienić płyn wspomagania kierownicy. Specjaliści zalecają, aby wymiany dokonywać raz na dwa lata lub co 30 tys. km przebiegu. Trzeba też pamiętać o terminowej (max co 60 tys. km przebiegu) wymianie paska napędzającego pompę hydrauliczną.

Układ wspomagania we współczesnych autach osobowych stał się już standardem i trudno sobie wyobrazić możliwość prowadzenia auta bez jego wsparcia. Odpowiednia eksploatacja a także stosowanie się do zaleceń serwisowych w przypadku układów hydraulicznych, pozwala znacznie przedłużyć okres bezawaryjnej eksploatacji.

W przypadku pierwszych objawów awarii, zanikania lub całkowitego zaniknięcia wspomagania, wycieków płynu, dziwnych odgłosów spod maski albo zapalenia się kontrolki informującej o awarii – warto jak najszybciej odwiedzić warsztat, specjalizujący się w diagnostyce i naprawach układów wspomagania kierownicy.

Artykuły powiązane