Posilňovač riadenia, jeho funkcia a najčastejšie používané druhy

V predošlom článku sme si posvietili na rôzne druhy riadenia automobilu, no keďže v dnešnej dobe nájdeme len veľmi málo automobilov, ktoré nemajú posilňovač riadenia, bolo by vhodné, aby sme si povedali niečo aj o tomto zariadení.

Ako už bolo spomenuté, v dnešnej dobe je takmer každý automobil vybavený posilňovačom riadenia a teda zariadením, ktoré využíva energiu z cudzieho zdroja (tlaková kvapalina, stlačený vzduch, elektrická energia...), aby tak znížilo silu potrebnú na otočenie volantu.

Posilňovač riadenia

Vo vozidlách, ktoré majú zaťaženú prednú nápravu (ťažké vznetové motory) je potrebné vyvinúť veľkú silu na otočenie volantom, a to najmä v prípade ak automobil stojí na mieste. Pri nákladných automobiloch sa tento problém riešil najskôr zväčšením priemeru volantu, čím sa zväčšila páka a tým sa znížila sila potrebná na otočenie volantu.

V súčasnosti sa v automobiloch najčastejšie používajú hydraulické, elektrické a elektrohydraulické posilňovače riadenia. Nevýhodou hydraulických posilňovačov riadenia je úbytok výkonu motora kvôli pohonu čerpadla aj v čase, kedy posilňovač nevykonáva svoju činnosť. Elektrické posilňovače týmto problémom netrpia a navyše umožňujú voľbu viacerých režimov, počas ktorých je účinnosť posilňovača riadenia vyššia alebo nižšia.

Základné požiadavky, ktoré sú kladené na posilňovač riadenia:

1. Možnosť riadenia aj v prípade poruchy posilňovača riadenia.

2. Zmenšenie účinnosti posilňovača riadenia so stúpajúcou rýchlosťou vozidla.

Druhy posilňovačov riadenia:

1. Hydraulický posilňovač riadenia

Tento typ posilňovača riadenia je dodnes najčastejšie používaným posilňovacím zariadením v automobiloch. Hydraulický posilňovač riadenia sa skladá z:

• zásobníku oleja

• ovládacieho ventilu

• piestu posilňovača

• vysokotlakového olejového čerpadla

Tlak potrebný pre vytvorenie posilňovacieho účinku vytvára vysokotlakové olejové čerpadlo, ktoré je poháňané remeňom od motora a je spojené so zásobníkom oleja. Ovládací ventil v závislosti od natočenia volantu prepúšťa olej na jednu alebo druhú stranu piestu posilňovača, čo spôsobuje, že na jednej strane piestu dochádza k posilneniu tlaku oleja a na druhej poklesu tlaku oleja.

Ak je teda tlak oleja väčší na ľavej strane piestu, znamená to, že sa piest pohybuje smerom doprava čím posúva hrebeňovú tyč požadovaným smerom a tak vzniká posilňovací účinok, ktorý znižuje silu potrebnú na ovládanie volantu.

Krátke video ako to funguje:

2. Elektrický posilňovač riadenia

Tento typ posilňovača riadenia je vybavený zariadením, ktoré je zabudované do stĺpika riadenia a obsahuje elektrický motor, prevodovku, snímače a elektronickú riadiacu jednotu. Elektrický posilňovač je oproti hydraulickému jednoduchší, efektívnejší (funguje len vtedy, keď točíš volantom), má nižšiu hmotnosť a nevyžaduje na svoju prácu olej. Tento systém využíva na pomoc vodičovi pri točení volantom elektromotor. Snímače snímajú silu, akou točí vodič volantom a na základe pokynov od riadiacej jednotky vytvorí elektromotor potrebnú posilňovaciu silu.

Pri elektrickom posilňovači riadenia je možné jednoducho regulovať posilňovaciu silu v závislosti od rýchlosti vozidla. Pokiaľ rýchlosť vozidla stúpa, posilňovacia sila klesá a riadenie začne tuhnúť. Pri parkovaní a nízkej rýchlosti vyvíja elektromotor zasa vyššiu posilňovaciu silu. Tento systém zároveň pomáha vrátiť volant do základnej polohy.

Krátka ukážka ako to funguje:

3. Elektrohydraulický posilňovač riadenia

Tento typ posilňovača riadenia sa skladá z:

• riadiacej jednotky

• elektrohydraulického meniča

• hydraulického riadenia

• zásobníku oleja

• vysokotlakového olejového čerpadla

• elektronického tachometra

Pri tomto type posilňovača riadenia nie je čerpadlo poháňané mechanicky motorom, ale vlastným elektromotorom. Elektrohydraulický posilňovač riadenia pracuje v závislosti od rýchlosti automobilu. Signály o rýchlosti automobilu, rýchlosti otáčania volantu a otáčok motora sú vysielané priamo do riadiacej jednotky, ktorá následne upraví posilňovací účinok podľa potreby.

Pri elektrohydraulickom posilňovači riadenia klesá posilňovacia sila s rastúcou rýchlosťou automobilu. Naopak pri klesajúcej rýchlosti posilňovacia sila vzrastá. Pokiaľ dôjde k poruche elektromotora, ktorý poháňa olejové čerpadlo, je pre riadenie automobilu zabezpečená mechanická väzba.

Samozrejme, že okrem spomenutých typov posilňovačov riadenia existujú aj iné typy, no tieto tri systémy sú využívané najčastejšie.