Układ kierowniczy – jak jest zbudowany? Rodzaje i zasada działania

Układ kierowniczy to jeden z najważniejszych elementów pojazdu. Choć to tak naprawdę zespół mechanizmów. Jakie elementy wchodzą w skład układu kierowniczego? I o jakich usterkach układu powinien pamiętać kierowca? Oto kompendium wiedzy.

Spis treści:

• Czym jest układ kierowniczy w samochodzie?
• Układ kierowniczy – budowa i elementy
• Jak działa maglownica i wspomaganie układu kierowniczego?
• Najczęstsze awarie i naprawa układu kierowniczego

Sposób zachowania się pojazdu na drodze różni się w zależności od marki? To częściowo prawda. Częściowo, bo bardzo dużo zależy nie od logo dostrzeżonego na masce auta, a raczej części układu kierowniczego zastosowanych przez producenta. Kierowcy powinni wiedzieć, że przekładnia to tak naprawdę zespół elementów. A usterki układu kierowniczego mają duży wpływ na bezpieczeństwo jazdy.

Czym jest układ kierowniczy w samochodzie?

Układ kierowniczy samochodu pozwala na utrzymywanie wyznaczonego przez prowadzącego kierunku jazdy. To on zatem decyduje o procesie przenoszenia obrotu kierownicy na koła skrętne i zmianie kierunku jazdy. Sposób pracy układu kierowniczego ma ogromny wpływ na właściwości jezdne auta oraz bezpieczne i komfortowe podróżowanie. Jego sprawność również. To ona może zadecydować o tym, że kierowca będzie w stanie właściwie i szybko zareagować np. na podsterowność pojawiającą się w zakręcie.

Zasada jego działania tylko wydaje się prosta, bo w rzeczywistości składa się na niego cały zestaw mechanizmów i przekładni. Jednym z nich jest m.in. układ wspomagania kierownicy. Schemat układu w nowoczesnym aucie może być jednak dużo bardziej skomplikowany. Czasami jest bowiem uzupełniany systemem progresywnym. W jego przypadku stopień pracy mechanizmu kierowniczego zależy od prędkości.

• W nowoczesnych pojazdach kierowca ma możliwość skręcania nie tylko przednimi, ale i tylnymi kołami. W tym przypadku w miejscu sztywnej osi tylnej pojawia się belka skrętna, ewentualnie silnik elektryczny dokręcający koła. Silniki elektryczne są sterowane komputerowo w zależności od położenia koła kierownicy.

Układ kierowniczy – budowa i elementy

Układ kierowniczy oznacza zestaw podzespołów. Na liście odnaleźć można m.in. takie elementy, jak:

• koło kierownicy,
• kolumna kierownicza – to ona służy do przeniesienia momentu obrotowego koła na maglownicę. Łączy się w końcu z przekładnią kierowniczą i jej obudową. Co ważne, we współczesnych pojazdach jest łamana. To oznacza, że w razie wypadku, nie wysunie się w kierunku kabiny pasażerskiej i nie zrani kierowcy.
• przekładnia kierownicza – o niej szerzej w kolejnym akapicie.
• ramię kierownicze – to element umieszczony przy maglownicy. Pośredniczy w przenoszeniu momentu obrotowego i umożliwia skręt kół pojazdu.
• mechanizm zwrotniczy – to zestaw elementów, na który składają się m.in. dźwignie, tuleje, cięgna i zwrotnice. Elementem są tu także drążki, które łączą układ kierowniczy z kołem zaraz obok przegubu i układu przeniesienia napędu. Skręt kierownicy oddziałuje bezpośrednio na drążek kierowniczy i koło. Z punktu widzenia tego mechanizmu znaczenie zyskuje m.in. zbieżność kół.

Jak działa maglownica i wspomaganie układu kierowniczego?

Kluczowym elementem budowy układu kierowniczego jest maglownica (która przypomina nieco listwę wyglądającą jak wyprostowana przekładnia zębatkowa) i pompa współpracująca z nią. Pompa de facto porusza przekładnią kierowniczą. W efekcie wspomaga ruchy kierownicą, a tym samym skręcanie kołami. Najbardziej ułatwia je, gdy samochód stoi w miejscu. W takim przypadku w aucie bez wspomagania występuje największy opór.

Poza tym mechanizm odgrywa jeszcze jedną rolę. Amortyzuje ruchy kół. W efekcie gdy auto wjedzie w dziurę na drodze lub natrafi kołem na przeszkodę, ruch ten nie przeniesie się z pełną siłą na koło kierownicy.

Przekładnię zębatą nazywa się maglownicą. Na rynku spotyka się jednak nie tylko mechanizmy zębatkowe. Znane są również przekładnie typu ślimak oraz o budowie śrubowo-kulowej. Różne systemy są także spotykane w przypadku wspomagania kolumny kierownicy. W starszym modelach samochodów montowana była pompa mechaniczno-hydrauliczna. W nowszych jej miejsce zajęła pompa elektryczna.

• Aktualnie wspomaganie układu kierowniczego stanowi motoryzacyjny standard. Jeszcze pod koniec lat 90. XX wieku systemy bez wspomagania były jednak spotykane nawet w segmencie C. Wymagały dopłaty podczas zakupu pojazdu. To były czasy, w których system ESP był prawdziwym rarytasem!

Najczęstsze awarie i naprawa układu kierowniczego

Lista usterek związanych z układem kierowniczym może być dość długa. To wynika jednak ze stopnia skomplikowania samych elementów tego mechanizmu. Niepokojące dla kierowcy powinny być:

• hałasy dobiegające z okolicy kół – jeżeli te występują podczas jazdy po nierównościach, mogą świadczyć o wyrobionych końcówkach drążków kierowniczych. Te elementy są najbardziej eksploatowane w czasie jazdy. 
• komunikaty komputera pokładowego mówiące o niskim poziomie płynu w układzie wspomagania – w prawidłowo działającym układzie kierowniczym ubytek płynu nie jest możliwy. Objaw zatem zawsze oznacza wycieki. Najczęściej powodem nieszczelności jest zbiorniczek wyrównawczy lub uszkodzona przekładnia kierownicza.
• luzy na kierownicy – brak możliwości uzyskania pożądanego przez kierowcę skrętu kół lub problem z precyzyjnym obraniem toru jazdy to często wina wadliwej pracy wspomagania, maglownicy lub wału kolumny kierowniczej. W przypadku maglownicy możliwa jest regeneracja.
• ciężka praca koła kierownicy – konieczność użycia większej siły do przeniesienia ruchu kierownicy na skręt kół zawsze oznacza niedomaganie układu wspomagania (choć czasami tylko np. napędzającego pompę paska).
• powolny powrót kierownicy do położenia początkowego – to wynik tarcia występującego w przekładni kierowniczej. Problem może leżeć po stronie wspomagania.

Pojawienie się któregokolwiek objawu awarii sprawia, że kierowca powinien jak najszybciej umówić auto na wizytę w warsztacie. Mechanik sprawdzi samochód, wskaże rodzaj uszkodzenia i powie, w jakim stopniu zużyty jest dany mechanizm. Najprostszą metodą diagnostyczną są oględziny w kanale, poszukiwanie wycieków, sprawdzenie poziomu płynu w układzie wspomagania oraz szarpaki.