Posilovač řízení je hydraulické, nebo elektromechanické zařízení, které nám umožní bez vynaložení větší síly otáčet volantem. Díky tomu si dnes točíme volantem jednou rukou, a nebo dokonce prsty, kdy nám volant neklade přehnaný odpor. Primárním cílem posilovače řízení je snižovat ovládací sílu „na volantu“ a tedy k řízení vozidla. Díky němu lze lépe ovládat směr jízdy, zejména při nízkých rychlostech a při manévrech jako parkování.
Historie a vývoj: od hydrauliky k plně elektrickým systémům
Historie posilovačů řízení sahá až do poloviny 20. století. Hydraulický posilovač řízení patří k nejstarším a v minulosti byl dominantní, zejména v nákladních vozech a později i v osobních autech. Dříve byl systém velmi náchylný k únikům servo kapaliny a mohl vést k zadření servomotoru, což často znamenalo i mírný úbytek výkonu motoru. Postupně byly přidány elektronické regulace reagující na rychlost vozu a zvyšující proměnlivý účinek posilovače. Zároveň vznikaly elektrohydraulické verze (EHPS) a nakonec plně elektromechanické posilovače řízení (EPS).
V současnosti je nejrozšířenější elektromechanický posilovač řízení, který nevyužívá hydrauliku a jeho pohon tvoří pouze elektromotor, často integrováný do sloupku řízení nebo na ozubené tyči řízení. Elektrický posilovač řízení umožňuje snadnou regulaci účinku, lepší komunikaci s bezpečnostními a jízdními systémy a podporu asistenčních funkcí jako samočinné parkování nebo udržování v jízdních pruzích.
Průřez typy posilovačů řízení
Hydraulický posilovač řízení (HPS)
Hydraulický posilovač řízení používá hydraulický válec s pístem, který je spojený s ozubenou tyčí řízení (hřebenem). Čerpadlo poháněné motorem vytváří tlak v hydraulické kapalině, který umožňuje pohyb pístu na levou či pravou stranu podle natočení volantu. Torzní tyč v pastorku řízení zvyšuje účinek posilovače - čím více se torzní tyč kroutí, tím větší je zesílení síly na volant. Účinek klesá s rostoucími otáčkami motoru kvůli odstředivému regulačnímu členovi v čerpadle. Servotronic zajišťuje proměnlivý účinek podle rychlosti jízdy. Výhodou je nízké zkreslení zpětné vazby, nevýhodou vyšší spotřeba a nutnost údržby hydraulických vedení a kapaliny.
Elektrohydraulický posilovač řízení (EHPS)
EHPS kombinuje prvky hydrauliky s elektrickým pohonem čerpadla. Hlavní rozdíl je zdroj tlaku kapaliny: není zajišťován pohonem motoru, ale elektromotorem. Na rozdíl od čistě hydraulického systému tedy čerpadlo pracuje jen tehdy, když řidič otáčí volantem, což šetří motor a snižuje ztráty výkonu. Vyspělejší EHPS využívá snímače polohy volantu, rychlosti jízdy a otáček motoru pro lepší škálování posilového účinku.
Elektromechanický posilovač řízení (EPS)
Nejmodernější a nejrozšířenější typ - funguje zcela bez hydrauliky. Přístup k řízení zajišťuje elektromotor, často umístěný na sloupku řízení nebo na převodce řízení. Senzory natáčení úhlu volantu, točivého momentu volantu a řízení napomáhají dávkovat účinek posilovače. EPS umožňuje aktivní parkování, udržování v jízdních pruzích a řízení podle jízdního režimu. Výhodou je absence úniku kapaliny a nižší složitost údržby; nevýhodou může být nižší zpětná vazba pro řidiče ve srovnání s hydraulikou, zejména na hranici adheze kol. Existují varianty s různými uspořádáními motoru: jednoduchý sloupkový EPS, dvouhřebenový EPS a verze s elektromotorem na převodce řízení.
Co bývá typicky problémem a jaké jsou signály závad
Nejčastějšími problémy jsou:
- ztížené nebo trhavé otáčení volantu,
- hučení či skřípání při řízení,
- únik kapaliny v hydraulických systémech,
- ztráta pocitu z komunikace s koly u EPS (méně zpětné vazby).
U hydraulických systémů bývá hlavní příčinou nízká hladina servo kapaliny, vadné čerpadlo, prokluzující řemen, nebo netěsnosti v zakončení systémů. U EPS mohou selhat senzory nebo řídicí jednotka, někdy se objeví varovná kontrolka.
Údržba a opravy: co dělat, aby posilovač vydržel co nejdéle
Pravidelná výměna kapaliny v posilovači řízení je klíčová pro hydraulické a elektrohydraulické systémy. Obecně se doporučuje měnit kapalinu v posilovači řízení každých 60 000 až 100 000 km nebo každých 3 až 5 let. U EPS není kapalina hlavní komponentou, ale pravidelná diagnostika a kontrola elektronických senzorů a řídicí jednotky bývá klíčová.
Pokud dojde k opravě hřebenového mechanismu, mohou být opravy nákladné. Závady spojené s hřebenem zahrnují vůli v řízení; výměna nebo repas bývá nákladná a často vyžaduje odborné znalosti. Výměna dílů v domácích podmínkách bývá složitá a vyžaduje preciznost.
Praktický postup výměny kapaliny v posilovači řízení (obecný návod)
- Zvedněte vůz a zjistěte objem a typ servo kapaliny vhodný pro váš systém.
- Odsajte starou kapalinu z nádobky posilovače.
- Povolte a demontujte hadice čerpadla a doplňte novou kapalinu až po značku max.
- Po naplnění několikrát otočte volantem doprava a doleva při otevřeném víčku a poté s motor nastartovaný 5 krát s krajními polohami.
- Zkontrolujte hladinu kapaliny po zhasnutí motoru a doplňte, pokud je potřeba.
Co si vybrat podle typu vozu
Hydraulický posilovač bývá častější u těžších vozidel a starších modelů; nabízí výbornou zpětnou vazbu, ale vyžaduje více údržby a motor ho musí pohánět. Elektrohydraulický posilovač kombinuje výhody hydrauliky a elektroniky a je částečně úspornější. Elektromechanický posilovač představuje nejmodernější řešení, je téměř bez úniku kapaliny a umožňuje pokročilé asistenční systémy, avšak může snížit cit pro řízení v porovnání s hydraulikou.
Hydraulic Steering - Principles Of Operation (1956)
Speciální poznámky pro provoz a vozy s posilovačem řízení
U některých moderních vozidel je možné upravovat účinek posilovače pomocí tlačítek nebo v infotainmentu. Ztráta citu ve volantu bývá často diskutovaným tématem při přechodu na EPS, avšak výrobci postupně hledají vyvážené řešení pomocí lepší zpětné vazby a sofistikovaných algoritmů.
Rozměry a technické detaily, které stojí za zapamatování
Hřeben řízení je součástí řízení ukrytá pod volantem a míří k převodce řízení. Závady spojené s hřebenem bývají nákladné a opravy vyžadují znalosti a zkušenosti. U elektromotorů se setkáme s různými uspořádáními: motor na sloupku řízení, dvouhřebenový systém, nebo motor na převodce řízení. Zásadní rozdíl mezi typy spočívá v přenosu síly a způsobu pohonu čerpadla či motoru.
Tabulka srovnání vybraných vlastností
| Typ posilovače | Hlavní zdroj tlaku | Typ pohonu | Výhody | Mezi nevýhody |
|---|---|---|---|---|
| Hydraulický | Čerpadlo poháněné motorem | Hydraulika | Výborná zpětná vazba | Spotřeba motoru, údržba kapaliny |
| Elektrohydraulický | Čerpadlo poháněné elektromotorem | Hydraulika + elektřina | Úspora, proměnlivý účinek | Komplexnější diagnostika |
| Elektromechanický | Žádná kapalina | Elektrický motor | Nízká údržba, podpora asistenčních systémů | Možná nižší zpětná vazba |
Krátká poznámka o praktickém chodu a parkování
Posilovač řízení se stal standardem, a to zejména díky pohodlí při parkování a nízké námaze na volantu. V devadesátých letech byl posilovač řízení často volitelnou výbavou, dnes však bez něj nemá většina vozidel šanci na trhu. Moderní systémy EPS umožňují plně samočinné parkování a jemné zásahy do řízení, čímž zvyšují bezpečnost i komfort jízdy.
tags: #elektrohydraulicky #posilovac #rizeni