Posilovače řízení byly ještě v devadesátých letech minulého století často vedeny jako položka volitelné výbavy, především u vozů nižších tříd. Dnes bez něj automobil snad už nekoupíte. Nic však není černé nebo bílé, a tak i posilovač řízení má své stinné stránky. Samozřejmé je, že se jeho instalace ve voze projeví na jeho ceně a je to další věc, která se může porouchat. Velmi záleží na použitém typu posilovače, ale zkrátka nikdy to nemůže být takové, jako by ve voze nebyl.
Pokud je posilovač vhodně nastaven, převažují spíše pozitiva, někdy se však můžete setkat s tím, že je řízení až příliš přeposilované a jízda pak není vůbec příjemná. Kola totiž prudce reagují na každé nepatrné natočení volantu a řidič se na řízení musí mnohem více soustředit.
Hydraulický posilovač řízení - historické jádro a princip
Prvním typem posilovače řízení, který pomáhal řidiči snáze natáčet kola, byl hydraulický posilovač. Základní částí tohoto systému byl hydraulický válec s pístem, který byl spojený s ozubenou tyčí řízení (hřebenem). Princip je založený na přepouštění kapaliny na jednu nebo druhou stranu pístu. Součástí pastorku řízení umístěného na hřebenu je hydraulický rozvaděč, ve kterém se nachází torzní tyč. Čím větší je síla potřebná k otočení volantem, tím více se torzní tyč zkroutí a zvyšuje se účinek posilovače.
Účinek hydraulického posilovače klesá s rostoucími otáčkami motoru. Způsobuje to odstředivý regulační člen, který je umístěný v čerpadle. Čerpadlo se stará o proudění kapaliny v systému. Ta proudí podle natočení pouzdra rozváděcího ventilu, ve kterém se natáčí torzní tyč napojená na hřídel volantu. Existuje také řízení Servotronic, kde účinek hydraulického posilovače klesá se zvyšující se rychlostí jízdy. Je to umožněno díky elektrohydraulickému měniči napojenému na řídící jednotku systému.
Hydraulický posilovač řízení je dnes vybavená valná většina vozů, takže „cítit přední kola ve volantu“ je pohádkou minulosti. S nástupem hybridů a elektromobilů se na scénu derou i elektrické posilovače, tam ale starost o kapalinu odpadá. Pro chod celého mechanismu je tato kapalina nezbytná, ale základní hybnou silou je tradičně motor. Ten pomocí řemene (nebo řetězu) pohání hydraulické čerpadlo posilovače, které v kapalině vytváří tlak na řízení.
Elektronohydraulický posilovač (EPHS) a jeho výhody
Elektrohydraulický posilovač je založený na stejném principu jako ten hydraulický. Rozdíl je jediný, zdrojem tlaku kapaliny není čerpadlo, které pohání motor vozu, ale pohání ho vlastní elektromotor. Výhodou tohoto řešení je to, že čerpadlo pracuje pouze v době, kdy otáčíte volantem, a hlavně nesnižuje skutečný výkon motoru automobilu. Pro rozpoznání takové situace je ve voze umístěný snímač úhlu natočení hřídele volantu.
Elektronohydraulický posilovač umožňuje přesnější řízení a častější využití různých jízdních asistentů. Do auta může být instalován aktivní parkovací asistent nebo aktivní udržování v jízdních pruzích. Při tom vše ale vyžaduje sofistikovaný elektronický řízení, které zvládne dávkovat sílu podle zvoleného režimu jízdy. Výhodou oproti hydraulickému systému je nižší spotřeba a snazší optimalizace brzdění a stability.
Elektromechanický posilovač řízení - nejnovější a nejrozšířenější řešení
Elektromechanický posilovač řízení, jak je z názvu patrné, nevyužívá hydrauliku. O všechno se stará samotný elektromotor. Existují dva základní typy tohoto systému. Jednodušší a levnější má motor jako součást sloupku řízení, ten druhý má motor umístěný na ozubené tyči řízení a nazývá se dvouhřebenový. Hlavními výhodami jsou jednoduchost systému a snadné nastavení účinnosti podle různých snímaných hodnot. Kromě toho, že lze stejně jako elektrohydraulický posilovač přeprogramovat, je důležité to, že jako jediný z těchto tří typů umožňuje instalaci automatického parkování vozu, kdy sám zvládne natáčet kola.
Další výhodou je, že elektrický posilovač neumí „bránit“ v citlivosti kola, pokud zůstává v provozu jen elektromotor, a tak lze v některých sportovních vozech udržet výjimečnou kontakt s koly. Nicméně, hlavní nevýhodou elektronicky řízeného posilovače bývá nižší schopnost vnímat zpětnou vazbu z kol, potažmo větší odmlku signálu, kterou ocení hlavně milovníci „citu“ při řízení. Z hlediska behind-the-scenes kontroly se jedná o plně elektrický systém, který je snadněji přizpůsobitelný různým asistentům řízení a bezpečnostním režimům v moderních autech.
Porovnání tří základních typů a jejich praktické důsledky
- Hydraulický posilovač - nejvyšší cit a bezprostřední reakce, však provozně náročný na motor a čerpadlo, které odčerpává výkon a vyžaduje kvalitní kapalinu; v méně výkonných vozidlech bývá postrachem spotřeby a spolehlivosti.
- Elektrohydraulický posilovač - kombinuje výhody hydrauliky a elektroniky, s čerpadlem poháněným elektromotorem; snímá data z rychlosti volantu i vozidla a upravuje posilovací sílu. Dnes často používaný v řadách koncernů a na starších modelech s vyspělými verzemi EPHS.
- Elektromechanický posilovač - zcela bez kapaliny, řízený elektromotorem; největší výhody v jednoduchosti a možnosti ladění a programovatelnosti; nižší zpětná vazba, sportovní nuance vyžadují specifická nastavení a často bývá méně citlivý při extrémních podmínkách.
Pro motorizovanou nákupní tašku bez ambicí na zajímavější svezení jsou tedy výhody jasné, ale u sportovního či sofistikovaného vozu rychle vyvstane otázka citu a zpětné vazby z kol. Důležitá je pravidelná pompice kapaliny a její údržba, která ovlivňuje životnost posilovače. Zásobník kapaliny bývá v motorovém prostoru a poznáte ho podle víčka se symbolem volantu nebo nápisem „Power Steering“.
Údržba a provozní nároky
Pravidelná kontrola kapaliny je nezbytná pro správnou funkci posilovače. Při kontrole nejdřív ověřte stav hladiny, případně použijte měrku na víčku. Doplňujte kapalinu ideálně podle doporučení výrobce, avšak ne překročte max. hladinu a dbejte na barevné rozdíly, které signalizují zhoršenou kvalitu oleje. Hydraulické oleje jsou klasifikovány podobně jako motorové oleje a nesmí se míchat různé typy (minerální, polosyntetické, syntetické) ani různé barvy.
Než vyrazíte na cestu, zkontrolujte také stav a případné netěsnosti systému. Nedostatek kapaliny zhoršuje funkci posilovače a vede k nadměrnému namáhání řízení a vyšší teplotě oleje. Hydraulické posilovače se až do dnešních dnů stále používají v široké škále vozů, ačkoli elektriký posilovač získává na popularitě díky nižší spotřebě a lepším možnostem asistence řízení.
Specifické poznámky a zkušenosti z praxe
Absence citu v řízení je jednou z mantrových charakteristik moderních systémů s elektrickým posilovačem. Příkladem bývá srovnání Ford Focus první generace - starší hydraulická řízení dokážou předat kontakt s koly i při nízké adhezi na vozovce, zatímco moderní elektrické řízení bývá „tupější“ a vyžaduje jiné dovednosti řidiče. Porsche 911 ilustruje, že i u vyspělých aut s hydraulickým posilovačem lze dosáhnout vynikající komunikace kol s volanem, zatímco některé novější modely s elektrickým posilovačem vykazují nižší citlivost.
Na druhou stranu, novější generace posilovačů umožňují sofistikovanou integraci s aktivními systémy podpory řízení a parkovacími asistenty. Z tohoto důvodu se posilovače vyvíjejí směrem k EPHS a elektromechanickým variantám, které snižují spotřebu a umožňují lepší integraci s elektronickými jízdními asistenty.
Technická schéma zapojení - stručný přehled
Schéma hydraulického posilovače zahrnuje čerpadlo poháněné řemenem motoru, hydraulický válec a hřeben řízení. Vzhledem k nutnosti řízení toku oleje existuje v pastorku rozvaděč, který obsahuje torzní člen a reguluje průtok oleje. V některých verzích je součástí Servotronic, který upravuje účinek posilovače podle rychlosti jízdy.
Schéma EPHS ukazuje, že pohon čerpadla je realizován elektromotorem a někdy se celý blok řeší jako kompaktní jednotka v blízkosti předního podběhu. Elektricko-mechanický systém funguje na principu motoru na volantu nebo na ozubené hřídeli a využívá elektrický pohon bez kapaliny.
Historie a současnost - vývoj posilovačů řízení
Hydraulické posilovače se objevovaly již od 50. let a jejich zlatá éra nastala zejména v posledních desetiletích století. S postupem času byl jejich význam v novějších vozech nahrazován EPHS a elektromechanickými posilovači. Lze říci, že vývoj posilovačů řízení směřuje k nižší spotřebě paliva a k lepší integraci s asistenty řízení, i když se ztrácí část „živé“ zpětné vazby.
Příklady modelů a praktické dojmy z provozu
Ford Focus první generace - ostrý cit a citlivé vedení jízdy v první generaci hydraulického posilovače; XC a novější modely ukazují posun k elektrickému řízení. BMW M3 E46 je často citováno jako reference hydraulického posilovače s vysokou mírou citlivosti. Porsche 911 (991) představuje vysoký standard elektrického posilovače, kde se snaží udržet cit a komunikaci kol s volanem, avšak s výraznou zátěží na celkové architektuře auta.
Moderní vozy často kombinují řadu technologií pro zlepšení bezpečnosti a komfortu řízení. Například aktivní parkovací asistent a udržování v jízdních pruzích mohou být integrovány s posilovačem řízení. V praxi to znamená, že volant reaguje jemněji při stání a pomalejších rychlostech, zatímco rychlá jízda vyžaduje tužší odpor a lepší kontakt s koly.
Animace o fungování posilovače řízení
Starší vs. moderní přístupy - shrnutí
Posilovač řízení dnes bývá standardní součástí výbavy mnoha vozů. Hydraulické posilovače jsou na ústupu kvůli náročnosti na výkon motoru a spotřebě. Elektrohydraulické a zejména elektromechanické posilovače nabízejí lepší kompatibilitu s jízdními asistenty a nižší spotřebu, přičemž ztráta haptické zpětné vazby bývá vyvažována pokročilými algoritmy řízení.
Klíčové je pravidelně kontrolovat hladinu a kvalitu posilovačové kapaliny, respektovat doporučené kapaliny a intervaly výměny. Správně nastavený posilovač s kvalitní kapalinou zajišťuje pohodlné a bezpečné řízení po celou dobu životnosti vozu.
