Wie funktioniert eine Servolenkung? Design und Diagramm der Zahnstange. Mehr zum Gerät
Fast alle modernen Modelle Personenkraftwagen präsentiert in Form einer Zahnstange. Hierbei handelt es sich um eine mechanische Einheit, die die Lenkraddrehung in eine horizontale Auslenkung der Vorderräder umwandelt. Das Design der Zahnstange war zunächst nicht besonders kompliziert. In seiner einfachsten Form handelt es sich dabei um einen Mechanismus, der aus einem auf der Lenkwelle befindlichen Zahnrad, einer zugehörigen Zahnstange und Lenkstangen besteht.
Typen und Optionen
Derzeit gibt es drei Sorten Zahnstangen- und Ritzelmechanismen. Der Unterschied zwischen ihnen liegt im Funktionsprinzip.
Mechanische Zahnstange
Die einfachste Lenkmöglichkeit. Die Räder drehen sich ausschließlich durch die Körperkraft des Fahrers. Um dem Fahrer die Arbeit zu erleichtern und den Bedienkomfort zu erhöhen, verwenden viele Autos eine Zahnstange mit variabler Übersetzung. Mit anderen Worten: Die Teilung der Zahnstangenzähne ändert sich von der Mitte zu den Rändern hin. Ein solches Gerät sorgt bei kleinen Lenkwinkeln, die für das Fahren mit hohen Geschwindigkeiten typisch sind, für ein großes Übersetzungsverhältnis und ein schweres und scharfes Lenkrad. Gleichzeitig ist dies beim Rangieren auf einem Parkplatz, wenn das Lenkrad „von Kante zu Kante“ gedreht werden muss, dank der kleineren Größe einfach zu bewerkstelligen Übersetzungsverhältnis. Das erste inländische Auto, das dieses Design verwendete, war der VAZ-2110. 
Hydraulische Zahnstange
Der Unterschied zum mechanischen besteht darin, dass die mechanische Wirkung, die der Fahrer auf das Lenkrad ausübt, durch den hydraulischen Verstärker verstärkt wird. Dies ermöglicht sowohl eine scharfe als auch eine leichte Lenkung. Dieses Gerät wird am häufigsten in modernen Autos verwendet. 
Die Servolenkung erhöht auch die Fahrsicherheit, da Fahrbahnunebenheiten nicht so stark auf das Lenkrad übertragen werden und wenn das Auto mit hoher Geschwindigkeit mit dem Vorderrad in ein Loch stößt, wird der Aufprall vom hydraulischen Verstärker und der Lenkung um ein Vielfaches aufgefangen Das Rad wird Ihnen nicht aus den Händen gerissen, wie es bei einem Auto mit mechanischer Zahnstange der Fall wäre. Diese Medaille hat jedoch auch Rückseite, weil die Verschlechterung Rückmeldung führt zu einer Verschlechterung des „Gefühls des Autos“. Autohersteller versuchen, diesen Mangel durch eine Änderung des Fahrwerksdesigns sowie durch den Einsatz eines Elektromotors zum Antrieb der Servolenkung (elektrische Servolenkung) zu kompensieren.
Elektrische Zahnstange
Das Funktionsprinzip ähnelt dem hydraulischen, lediglich die Verstärkung erfolgt durch einen eingebauten Elektromotor Lenksäule(die billigste und gefährlichere Option), entweder auf der Lenkwelle angebracht oder in die Zahnstange integriert (die sicherste Option, wird bei Fahrzeugen der gehobenen Klasse verwendet). 
Die Möglichkeit, einen Elektromotor in der Lenksäule zu platzieren, ist gefährlich, denn wenn er ausfällt, wird das Auto praktisch unkontrollierbar, da das Lenkrad nicht gedreht werden kann. Leider war dies manchmal bei Lada Priora-Fahrzeugen der ersten Produktionsjahre der Fall – die darauf befindlichen EURs waren nicht besonders zuverlässig.
Dieses Gerät hat viele Vorteile:
- höherer Wirkungsgrad im Vergleich zum hydraulischen Verstärker;
- Effizienz (der Elektromotor schaltet sich nur ein, wenn das Lenkrad gedreht wird, während das Öl in der Servolenkung ständig zirkuliert, wodurch dem Motor etwas Leistung entzogen wird;
- Unabhängigkeit von der Umgebungstemperatur;
- Es ist nicht erforderlich, das Gerät regelmäßig zu warten, weil kein Austausch oder Nachfüllen der Arbeitsflüssigkeit erforderlich;
- Höhere Gesamtzuverlässigkeit durch den Verzicht auf Schläuche, Dichtungen und Dichtungen, die lecken könnten.
Struktur
Der Aufbau einer mechanischen Zahnstange ist wie folgt. Im Inneren des Kurbelgehäuses, das im Querschnitt wie ein Hohlzylinder aussieht, befindet sich eine schützende Wellblechabdeckung. Im Kurbelgehäuse ist ein Antriebsrad gelagert, an das die Zahnstange durch eine Feder gedrückt wird. Um die Lücke im Zahnrad-Zahnstangen-Paar zu schließen, ist eine Feder erforderlich. Der Verfahrweg der Zahnstange wird auf der einen Seite durch einen Begrenzungsring und auf der anderen Seite durch die Lenkstangengelenkbuchse begrenzt. Diese Zahnstangenkonstruktion ist äußerst einfach und zuverlässig.
Symptome eines Problems
Die Funktionstüchtigkeit der Lenkung ist der Schlüssel zum sicheren Fahren des Fahrzeugs, daher ist es notwendig, ihren Zustand zu überwachen. Das bedeutet nicht, dass Sie vor jeder Fahrt eine gründliche Kontrolle durchführen müssen, denn Pannen passieren nicht plötzlich. Es gibt Anzeichen einer defekten Zahnstange, die auf eine Reparatur hinweisen können.
- Ein klopfendes Geräusch, das beim Fahren über kleine Unebenheiten auftritt und nachlässt, wenn das Lenkrad in extreme Positionen gedreht wird.
- Kein Kraftaufwand beim Drehen des Lenkrads.
- In der Mittelstellung verschwindet der Lenkaufwand.
- Spontane Drehung des Lenkrads.
- Das Lenkrad kehrt nicht oder nur unzureichend in die Mittelstellung zurück, wenn das Fahrzeug aus einer Kurve herausfährt.
- Erhöhte Empfindlichkeit des Autos (es wird bei leichter Drehung des Lenkrads zur Seite geschleudert, der Drehwinkel der Räder entspricht nicht dem Drehwinkel des Lenkrads).
- Ein ständiger Abfall des Flüssigkeitsstands im Servolenkungsbehälter sowie dessen Auftreten in den Lenkmanschetten.
Vor nicht allzu langer Zeit erlaubten Autohersteller die Reparatur von Mechanismen, verkauften Originalersatzteile und entwickelten Restaurierungstechnologien. Das Geschäft wurde jedoch später unter Berufung auf eine Sicherheitsbedrohung geschlossen. An der Konstruktion und Fertigungstechnik der Zahnstangen wurden zwar keine grundlegenden Änderungen vorgenommen. Glücklicherweise gibt es immer noch eine Alternative zum kostspieligen Austausch eines Geräts aufgrund von Undichtigkeiten oder Klopfen. Mit einer qualifizierten Vorgehensweise können Lamellen ohne Sicherheitsrisiko erfolgreich repariert werden.
Ein Speichen in den Rädern
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Im Lenkgetriebe gibt es zwei Arten von Öldichtungen. Kraftmanschetten dichten die Schiene ab – sie sind für den Einsatz unter hohem Druck ausgelegt: bis zu 150–200 bar. Bei der Lenkwellendichtung handelt es sich um eine normale Öldichtung, die zehnmal weniger Druck aushält.Im Lenkgetriebe gibt es zwei Arten von Öldichtungen. Kraftmanschetten dichten die Schiene ab – sie sind für den Einsatz unter hohem Druck ausgelegt: bis zu 150–200 bar. Bei der Lenkwellendichtung handelt es sich um eine normale Öldichtung, die zehnmal weniger Druck aushält.
Um das Jahr 2005 änderten fast alle Autohersteller abrupt ihre Richtlinien – Lenkgetriebe wurden für nicht mehr reparierbar erklärt. Der Verkauf von Originalersatzteilen und der Zugang zu Informationen über die Technologie zur Restaurierung von Komponenten wurden geschlossen. Dies bedeutete jedoch nicht das Ende der Renovierungsbranche. Bei den meisten Autos werden Lenkgetriebe von großen Drittherstellern wie ZF hergestellt. Daher bleiben Original-Ersatzteile und technische Informationen verfügbar. Darüber hinaus hat niemand die Vereinigung abgesagt. Oftmals werden neue Modelle eines Autoherstellers mit Ersatzteilen anderer Autos aus den frühen 2000er Jahren ausgestattet. Darüber hinaus gibt es Hersteller, die sich auf die gleichen Wellendichtringe und Buchsen spezialisiert haben. Anhand ihrer Kataloge ist es nicht schwierig, ein Ersatzteil des gewünschten Typs und der gewünschten Größe auszuwählen – Nenn- oder Reparaturteil. Sie können also vorerst fast jede Schiene befestigen.
Die Phantombedrohung
Die wahre Geißel aller Zahnstangenlenkungen ist Korrosion. Der Grund dafür ist vor allem unqualifizierte Wartung. Beim Austausch von Lenkstangen befestigen Soldaten ihre Manschetten oft mit universellen Kunststoffklemmen – das ist viel einfacher als der mühsame Einbau von Standard-Metallklemmen. Aber die Kunststoffklemme sorgt, egal wie man sie festzieht, nicht für eine vollständige Abdichtung des Kofferraums, was für die Funktionsfähigkeit des Mechanismus von entscheidender Bedeutung ist.
Wenn die Zahnstange in Betrieb ist, werden die Staubbeutel der Lenkstange abwechselnd zusammengedrückt und gelöst, was zu einer Luftbewegung innerhalb der Baugruppe führt. Ohne eine solche Belüftung wird jeder Schuh übermäßig deformiert, was zu Schäden führen kann. Für die Luftzirkulation bringen die meisten Hersteller Rillen unterschiedlicher Art am Gestell an. Bei der Montage von Kunststoffklemmen saugt einer der Staubbeutel warme Luft aus dem Motorraum an, der andere gibt sie wieder ab. Beim Durchgang durch den Lenkmechanismus kühlt die Luft aktiv ab (schließlich befindet sich das Aggregat auf dem Hilfsrahmen in Bodennähe) – es bildet sich Kondenswasser. Es dauert nur sechs Monate, bis die Schiene zu rosten beginnt.
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Bei Servolenkungen macht sich die Korrosion der Lenkwelle früher bemerkbar. Durch die Arbeit auf einer rauen Oberfläche beginnen die Dichtungen schnell zu verschleißen und undicht zu werden. Bei Zahnstangen mit elektromechanischer Servolenkung ist es schwieriger, den Ausbruch der Krankheit zu erkennen. Wenn es zu spürbaren Störungen kommt – Stößen und Rückschlägen – hat Korrosion bereits Zeit, die Zahnstange irreparabel zu beschädigen. In fortgeschrittenen Fällen sind Zähne betroffen, die nicht repariert werden können. Die Zähne haben ein komplexes Profil und eine hohe Oberflächenhärtung und eine korrekte Wiederherstellung nach einer mechanischen Behandlung ist nahezu unmöglich.
Der Korrosion der restlichen Lamellenoberflächen wird durch drei Methoden entgegengewirkt: Schleifen, Schleifen auf Reparaturdurchmesser und Hinterfüllen. Das Schleifen erfolgt, wenn der Rost oberflächlich ist und die Gesamtverringerung des Schienendurchmessers 0,1 mm nicht überschreitet. Dabei werden Ersatzteile (Wellendichtringe und Stützhülse) in Nenngröße verwendet. Bei einer solchen Vergrößerung des Spiels kommt es weder zu Undichtigkeiten noch zu Stößen.
Bei tieferer Korrosion ist ein schmerzfreies Abschleifen der Zahnstange um maximal 0,5 mm zulässig. Dies ist die Empfehlung der meisten Hersteller. Diese Teile werden üblicherweise bis zu einer Tiefe von etwa 1,5 mm gehärtet. Schließlich müssen sie bei Öldrücken von bis zu 150 bar zuverlässig arbeiten. Bei einer so deutlichen Durchmesserreduzierung kommen Ersatzteile zum Einsatz Reparaturgröße. Öldichtungen werden aus Katalogen ausgewählt, manchmal müssen auch Buchsen angefertigt werden.
Aber hier ist eine interessante Technologie zur Beseitigung von stärkerem Rost. Die Zahnstange wird geschliffen und mit einer Spezialmasse wird ein Edelstahlrohr eingepresst – dieses Material weist eine ausreichende Festigkeit auf. Anschließend wird die Schiene erneut auf den Nenndurchmesser geschliffen und poliert. Die Technologie ist komplex und birgt viele Fallstricke.
Es passiert, weil Designmerkmale Die Zahnstangeneingangs-Lenkwelle ist korrodiert. Typischerweise befindet sich die Welle in einem Winkel von etwa 45°, und dort, wo sie durch das Motorschild verläuft, bildet sich eine Art Tasse. Bei vielen Autos dringt ständig Wasser von der Straße ein, weshalb die Welle zu rosten beginnt. Korrosion erreicht die Öldichtung und führt zu vorzeitigem Verschleiß. Hydraulische Zahnstangen werden dies mit einem Leck ankündigen, aber elektromechanische Zahnstangen schweigen wiederum bis zum letzten Moment. Die Vorgehensweise ist ähnlich: Die Welle wird geschliffen und eine Reparaturdichtung für den neuen Durchmesser ausgewählt. Die Bearbeitungstiefe ist nicht von grundsätzlicher Bedeutung, da für die Herstellung dieses Teils kein Metall mit besonderen mechanischen Eigenschaften verwendet wird. Es kommt jedoch selten vor, dass mehr als 1 mm entfernt werden.
Die Zahnstange gilt als recht zuverlässige Einheit, die äußerst selten ausfällt. Es gibt jedoch Ausnahmen, wenn die Zahnstange den Autobesitzern große Unannehmlichkeiten bereitet. Als Hauptursache für die Störung können die Belastungen angesehen werden, denen die Zahnstange während des Fahrzeugbetriebs ausgesetzt ist.
Eine unebene Straße wird über die Lenkstangen auf die Zahnstange „übertragen“, außerdem wird die Zahnstange durch den Fahrer selbst belastet, der sich wohl oder übel ständig dreht und dadurch die Zahnstange belastet. Aus diesen Gründen kann ein scheinbar langlebiges Teil auch leicht versagen und viel Ärger verursachen.
In 9 von 10 Fällen ist eine Reparatur der Zahnstange sinnlos, obwohl es Handwerker gibt, die behaupten, dass fast jedes Teil dieses Geräts repariert werden kann.
Ein paar Worte zum Design der Zahnstange...
Es gibt verschiedene Haupttypen von Zahnstangen – mechanische und hydraulische (Servolenkung –). Das Erste ist charakteristisch für das Erste inländische Modelle, deren Nachkommen bis heute hervorgebracht werden. Aufgrund des fortschrittlicheren Mechanismus und der bequemeren Steuerung des Nachfolgers wurde die mechanische Zahnstange schließlich durch eine hydraulische ersetzt. Wenig später erschien ein dritter Typ von Zahnstangen – elektrisch (EUR). Diese Modifikation funktioniert ohne Hydraulik; ihre Rolle übernimmt ein Elektromotor. Der Nachteil des EUR sind die hohen Kosten und die Komplexität des Mechanismus, den nicht jeder reparieren kann. Lesen Sie mehr über die Unterschiede und Merkmale von Servolenkung und elektrischer Servolenkung in.
Die Zahnstange besteht aus folgenden Mechanismen:
- Lenkstangen und Enden. Sie werden an den einziehbaren Mechanismen der Zahnstange befestigt, mit deren Hilfe die Räder gedreht werden;
- Zahnräder und Getriebestange. Über Zahnräder und Stangen wird die Kraft vom Lenkrad auf die Lenkstangen übertragen und ein Radpaar gesteuert.
- Fuhrmann. Es wird auch Gehäuse genannt, besteht meist aus Aluminium und enthält die Hauptteile des Racks;
- Federsystem. Sie sind für einen festen Sitz der Zahnstange am Getriebe notwendig, bei gutem Zustand der Federn gibt es praktisch kein Spiel und freies Spiel des Lenkrads;
- Lager. Notwendig für einfache Manövrierfähigkeit und Drehbewegungen des Racks;
- Begrenzer. Begrenzer werden verwendet, um den maximalen Drehwert (Lenkzahnstangenweg) vom rechten Rand nach links zu bestimmen.
Das Design der Zahnstange kann je nach Hersteller unterschiedlich sein, beispielsweise kombiniert eine Zahnstange, deren Modifikation patentiert ist Lenkgetriebe und ein Planetenmechanismus, der es ermöglichte, die Lenkeinstellungen abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch zu ändern. Zwar haben solche Experimente auch negative Seiten, etwa bei Fahrten auf schlechten Straßen wird der Mechanismus sehr schnell unbrauchbar. Darüber hinaus können die Reparaturkosten für ein Rack einer so bekannten Marke etwa die Hälfte der Kosten des gesamten Teils betragen.
Wie funktioniert eine Servolenkung?
Die Servolenkung ist mit dem Zahnstangengehäuse verbunden und tritt daher nur in Betrieb, wenn der Motor läuft und Flüssigkeit gepumpt wird. Die Riemenscheibe der Servolenkung wird über einen Riementrieb angetrieben, eine Hydraulikpumpe im Inneren der Zahnstange erzeugt wiederum Druck und wirkt auf Wunsch des Fahrers auf die Radstangen. Eine wichtige Rolle beim Betrieb der Servolenkung spielt der eingebaute Computer, der Kräfte und Drücke berechnet.
- Der Torsionsstab verteilt in Verbindung mit elektrischen Systemen den Druck abhängig von der Lenkraddrehung;
- Das Schieberventil ist eine Druckquelle, die je nach Bedarf den Druck im Rack erhöhen kann;
- Ein spezieller Behälter dient zum Auffangen des Öls bei abgestelltem Motor. Sobald sich das Lenkrad zu drehen beginnt, wird Öl durch das Steuerventil genau dort eingespritzt, wo Druck aufgebaut werden muss. Nachdem sich das Lenkrad nicht mehr dreht, hört die Servolenkungspumpe auf zu pumpen und kehrt in den Tank zurück.
Die Servolenkung muss ständig gewartet, ihr Zustand überwacht, Fehler rechtzeitig behoben und die Servolenkungsflüssigkeit gemäß den Anforderungen des Automobilherstellers gewechselt werden. Die Qualität und Pünktlichkeit der Anlagenwartung kann als wesentlicher Faktor für einen langfristigen und störungsfreien Betrieb angesehen werden. Achten Sie auf die Viskosität des Öls, es sollte nicht zu zähflüssig sein, da dies zu einem übermäßigen Druck im Rack führen und unangenehme Folgen haben kann.
Grundlegende Zahnstangenfehler und Möglichkeiten zu deren Behebung
Tatsächlich ist es ziemlich schwierig, alle Probleme und „Wunden“ der Zahnstange und des Mechanismus als Ganzes aufzuzählen, und wenn man die Tatsache berücksichtigt, dass sich die Zahnstangen strukturell voneinander unterscheiden, ist dies völlig unmöglich. Die beste Option Eine Untersuchung der Probleme erfolgt anhand der entsprechenden Symptome in der Betriebsanleitung des Fahrzeugs, sollte dies jedoch nicht möglich sein, können Sie auf allgemein anerkannte Konzepte zurückgreifen.
- Defekter Innenteil des Racks. Brechen Getriebemechanismus oder das Getriebe selbst.
- Verformung des Zahnstangengehäuses. Dies führt zur vollständigen Stilllegung des Fahrzeugs.
- Es liegt ein Leck in der Zahnstange vor. Nach der Druckentlastung dringen Staub- und Sandpartikel in das Innere ein, was zum Totalausfall der Zahnstange führt.
- Kritischer Verschleiß der internen Mechanismen der Zahnstange. Danach sind die Funktionen des Gepäckträgers, einschließlich des Autofahrens, unmöglich.
- (Riss, Biegung usw.), infolge mechanischer Einwirkung (Stoß, Beschädigung usw.). In diesem Fall sind Reparaturen durchaus möglich und kosten etwas Zeit und Geld.
Eine Reparatur der Zahnstange ist möglich, wenn das Innere des Mechanismus nicht beschädigt ist. Wenn bei der Inspektion starker Verschleiß an der Innenseite der Zahnstange und ihrer Teile, Schäden an den Staubbeuteln und Schmutz im Inneren der Zahnstange festgestellt wurden, gibt es in dieser Situation nur einen Ausweg: den Austausch der Zahnstange. Nur so lässt sich das Problem mit diesem Teil lösen. Verschiedene Werkstätten bieten ihre Dienste zur Reparatur und Restaurierung von Zahnstangen an, doch in den allermeisten Fällen lösen alle Restaurierungsarbeiten das Problem einer defekten Zahnstange nur kurzzeitig. Daher wird in 9 von 10 Fällen bei einer Fehlfunktion der Zahnstange eine Reparatur empfohlen kompletter Ersatz Dieser Knoten.
Ich habe bereits über die elektrischen Servolenkungssysteme von Fiat gesprochen. Fiat verwendet eine elektrische Servolenkung, die direkt an der Lenksäule angebracht ist. Hier ergibt sich ein Vorteil: Das System steht unter dem „Schutz“ der Kabine, das heißt die gesamte Elektrik, Elektronik, das Getriebe und der Antrieb befinden sich in der Kabine. Zu den Nachteilen: Es benötigt viel Freiraum im Bereich der Lenksäule; erhöhte Belastung des Lenkgetriebes. IN in letzter Zeit Weit verbreitet sind elektrische Servolenkungen, bei denen Antrieb und Getriebe direkt an der Zahnstange angeordnet sind.
Nachteile und Vorteile von Elektro-Racks
Hauptnachteile:
- Aktuatoren befinden sich in Motorraum wo eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Fremdflüssigkeiten und Schmutz eindringen;
- Komplikation des ohnehin kapriziösen Designs der Lamellen;
- Die elektrische Verkabelung des elektrischen Verstärkers ist äußerst unangenehmen klimatischen Bedingungen ausgesetzt.
Vorteile dieses Designs:
- Freiraum im Lenksäulenbereich schaffen, was die Sicherheit des Fahrers im Falle eines Unfalls erhöht;
- die gesamte Kinematik der Servolenkung ist an einem Ort konzentriert – auf der Zahnstange;
- Reduzierung der gesamten Lenkmasse;
- Möglichkeit einer zeitnahen Reparatur durch Geräteaustausch.
Funktionsprinzip
In der Mittelstellung des Lenkrads erzeugen die Lenkradpositionssensoren ein Nullsignal an das elektronische Servolenkungssteuergerät. Den Antrieben wird keine Spannung zugeführt, die Zahnstange bleibt in der Neutralstellung (Null). Wenn das Lenkrad in eine der Richtungen gedreht wird, erzeugen die Winkelversatzsensoren ein Steuersignal an die Steuereinheit, die Steuerströme für den Elektroantrieb erzeugt, die dabei helfen, die Räder in die gewünschte Richtung zu bewegen. Am Ende des Manövers bringt die Steuereinheit den Mechanismus in seine ursprüngliche Position zurück.
Konstruktiv werden Elektroschienen derzeit in folgenden Ausführungen hergestellt:
- Zahnstangen mit Parallelantrieb;
- Zahnstangen mit Direktantrieb;
- elektrische Zahnstangen mit Zusatzausrüstung.
Je nach Ausführung kann der Antriebsmotor direkt an der Zahnstange montiert werden:
oder als zusätzlicher Mechanismus auf einer Schiene montiert werden.
Die Elektronik der Servolenkung ist recht komplex. Bei der Verarbeitung von Informationen über die erforderliche Lenkkraft nutzt es Signale zahlreicher Sensoren, bei denen es sich nicht unbedingt um elektrische Servolenkungssensoren handelt, zum Beispiel:
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor;
- Kurbelwellendrehzahlsensor;
- Raddrehungssensoren.
Dies ist notwendig, um das Lenkrad informativer zu machen. Es ist eine Sache, wenn sich die Räder mit einer Geschwindigkeit von 5 km/h drehen, und eine andere, wenn die Geschwindigkeit 100 km/h beträgt. Bei hohen Geschwindigkeiten und fehlender Lenkrückmeldung können bereits geringe Winkelverstellungen der Räder zu einer Notsituation führen. Daher ist eine Fehlfunktion der elektrischen Servolenkung, insbesondere ihres elektronischen Teils, mit schwerwiegenden Folgen verbunden.
Die Kommunikation mit Sensoren anderer Fahrzeugsysteme und Steuergeräten wird über einen CAN-Bus organisiert. Ein fehlerhafter CAN-Bus ist eine häufige Ursache für den Ausfall der elektrischen Servolenkung.
Hersteller installieren Steuergeräte geografisch an verschiedenen Orten. Beispielsweise bevorzugen Asiaten den Einbau von Steuergeräten (Elektronik) entfernt vom elektrischen Zahnstangenantrieb. Dabei orientieren sie sich daran, dass die Elektronik in diesem Fall besser vor Verschmutzung, Staub, Wasser und Ölen geschützt ist. Es gibt aber auch Nachteile:
- ziemlich leistungsstarke elektrische Leitungen gehen direkt zum Elektroantrieb;
- Die Signalleitungen der Sensoren können beschädigt werden, was zu einem deutlichen Funktionsverlust führt.
Im Gegenteil, europäische Hersteller verbauen Steuergeräte direkt am Antrieb, also an der elektrischen Zahnstangenstruktur. Ich denke, sie verlassen sich auf die Qualität ihrer Straßen. Aus dieser Sicht würde ich die asiatische Variante wählen. Aus reparaturtechnischer Sicht ist es jedoch besser, ein europäisches Gestell zu haben, bei dem alles an einem Ort konzentriert ist: Gestell abnehmen und daran herumbasteln.
Hauptsymptome und Störungsursachen
Die wichtigsten Anzeichen für defekte Elektroschränke sind:
1. Blockieren oder Blockieren des Racks. Eine solche Fehlfunktion geht meist mit einer Beschädigung des Kofferraums einher. Dabei gelangt Staub in den Bereich der Zähne, der sich mit Feuchtigkeit vermischt in ein hervorragendes Schleifmittel verwandelt, das die Zähne bei jeder Minute Bewegung (besonders im Stadtverkehr) langsam „auffrisst“. Nach mehreren tausend Kilometern nutzen sich die Zähne so stark ab, dass das Ergebnis auch ohne Mikroskop sichtbar ist. Es gibt nur einen Ausweg: Ersatz.
Die Reparatur des Steuergeräts der elektrischen Servolenkung ist eine mühsame Aufgabe. Wenn die Firmware ausgefallen ist, ist es fast unmöglich, sie zu finden, außer vielleicht von Profis auf ihrem Gebiet.
Adaption des elektrischen Racks
Nach einer Reparatur oder Wartung der elektrischen Zahnstange muss diese erneut angepasst werden, da sonst Lenkrad und Zahnstange mit Winkelversatz arbeiten und ein Fehlersignal angezeigt wird Armaturenbrett wird nicht gelöscht. Dies kann nur mit Hilfe von Diagnosegeräten erfolgen, indem das Lenkrad gemäß den Anweisungen des Diagnosescanners in seine Extrempositionen gebracht wird.
- Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand der Gepäckträgermanschetten.
- Wenn eine Fehlermeldung zur Servolenkung erscheint, beginnen Sie sofort mit der Fehlerbehebung.
- Drehen Sie das Lenkrad nach Möglichkeit seltener in extreme Positionen.
- Parken Sie Ihr Auto nicht für längere Zeit mit ausgedrehten Rädern.
Ist es möglich, die Zahnstange selbst zu reparieren, wenn das Lenkrad klopft, oder muss man dafür Geld für einen Autoservice ausgeben?
Die Funktionsfähigkeit der Lenkung ist ein Garant für Sicherheit, doch leider hält nichts ewig und irgendwann kommt es zu Verschleiß. Wie kann man die Zahnstange überprüfen und das Problem selbst beheben?
In Blogbeiträgen wurde bereits viel über die Steuerung der Maschine und insbesondere des Racks geschrieben. Aber ich denke, es würde nicht schaden, sein Wissen aufzufrischen.
Es erfüllt also eine wichtige Aufgabe: Es wandelt die Drehung des Lenkrads in Drehungen der Räder in der horizontalen Ebene um. Schauen wir uns den Prozess genauer an.
Die einfachste Variante dieser Einheit besteht aus einem Zahnrad auf der Lenkwelle und einer Platte mit Zähnen. Wenn wir das Lenkrad drehen, beginnt sich die Platte zur Seite zu bewegen und zieht an den Stangen entlang, die wiederum die Räder des Autos drehen.
Hierbei handelt es sich um eine elementare Konstruktion, und der gesamte Mechanismus wird in diesem Fall ausschließlich durch die physische Kraft des Fahrers angetrieben. Solche Optionen sind bei inländischen Autos sehr verbreitet.
Es gibt auch fortschrittlichere Ausführungen – mit hydraulischem und elektrischem Booster. etwas komplizierter als eine einfache mechanische Version.
Hier gibt es zusätzliche Komponenten, die dem Fahrer helfen, das Lenkrad ohne großen Kraftaufwand zu drehen.
Genauer gesagt, ein Kreislauf, durch den Öl unter Druck zirkuliert, eine Baugruppe mit Ventilen an der Lenkwelle und einem doppeltwirkenden Kolben, der direkt mit der Zahnstange verbunden ist.
Wenn Sie das Lenkrad drehen, öffnen sich die Ventile auf einer bestimmten Seite leicht, und das Öl strömt durch die offenen Leitungen, drückt auf den Kolben in die eine oder andere Richtung und bewegt bereits die Zahnstange.
Bei den Optionen ist das Hauptantriebselement ein Schrittelektromotor, der die Lenkmechanismen bewegt.
Auf den ersten Blick mag die Konstruktion des Lenkmechanismus recht kompliziert erscheinen; der Zugang dazu ist oft problematisch, daher stellt sich die Frage: Ist es möglich, die Zahnstange selbst zu reparieren?
Tatsächlich ist es möglich, und Sie sollten keine Angst vor Schwierigkeiten haben.
Schauen wir uns einfache Reparaturmöglichkeiten anhand eines Beispiels an inländische VAZ 2109 und 2110, Fahrzeuge mit mechanischen Steuergeräten.
Analyse von Fahrzeugkontrollproblemen
Welche Symptome deuten darauf hin, dass mit diesem Knoten etwas nicht stimmt?
Die Optionen sind:
- Es trat Spiel am Lenkrad auf;
- das Lenkrad wurde ungewöhnlich schwer;
- Beim Drehen des Lenkrades sind verdächtige Klopfgeräusche zu hören;
- In Systemen mit hydraulischem Verstärker begann Öl auszulaufen;
- Das Lenkrad bleibt gelegentlich in einer Position hängen.
Wenn Sie etwas Ähnliches an Ihrem Auto bemerken, ist es an der Zeit, darüber nachzudenken, eine Autowerkstatt aufzusuchen oder zu versuchen, die Zahnstange selbst zu reparieren.
Mit der zweiten Option sparen Sie nicht nur Geld, sondern auch Zeit, denn an Tankstellen gibt es oft Warteschlangen und niemand möchte auch nur für kurze Zeit ohne Auto dastehen.
Schauen wir uns also die einfachen Sequenzen an Selbstreparatur Lamellen am Beispiel der beliebten inländischen Autos VAZ 2109 und VAZ 2110.
Reparatur eines Lenkgetriebes selbst
Es ist zu beachten, dass die oben genannten Symptome keineswegs eine teure Reparatur mit Austausch von Lenkungskomponenten bedeuten; oft kann alles durch einen vorbeugenden Austausch von Verschleißteilen erreicht werden.
Aber leider müssen Sie, um das Problem genau zu bestimmen, herumwühlen und das Rack demontieren. Die Reparatur der Zahnstange des VAZ 2109 zum Selbermachen sieht folgendermaßen aus:
- Heben Sie die Vorderseite des Fahrzeugs mit Wagenhebern an, installieren Sie Rollbacks und sorgen Sie für andere Sicherheitsmaßnahmen.
- freier Zugang zur Schiene;
- Stellen Sie die Räder gerade und lösen Sie die Keilschraube in der Nähe der Pedale.
- Schrauben Sie die Spurstangenmuttern ab.
- Die Baugruppe kann jetzt getrennt werden. Sie können jedoch trotzdem versuchen, die Stangen sofort zu entfernen.
Um das Problem zu beheben, benötigen Sie zunächst ein spezielles Reparaturset, das in Autohäusern verkauft wird.
Es kann vollständig sein, einschließlich Zahnrad und Zahnstange, oder unvollständig sein und ein Nadellager, eine Stützhülse, Gummidichtungen, Sicherungsringe, eine Manschettenabdeckung, Kupplungen und andere Kleinteile enthalten.
- Entfernen Sie den Kofferraum, die Endkappen und die Anschläge.
- Lösen Sie die Verschlussschrauben mit einem Achtkant und entfernen Sie die Federn, Druckbuchsen und Ringe. Wir prüfen dies alles sorgfältig und ersetzen es bei Bedarf.
- Es empfiehlt sich, das Lager zu überprüfen und es beim geringsten Verdacht auf Spiel auszutauschen;
- Überprüfen Sie das Antriebsrad.
- schließlich nehmen wir die Zahnstange selbst heraus, und hier ist es wichtig, nicht zu vergessen, die Lagerwellenbuchsen und Gummibänder zu wechseln - das alles ist im Reparatursatz enthalten;
- Der schwierigste Patient ist das Nadellager. Dazu bedarf es eines Spezialschlüssels oder als letztes Mittel einer Bohrmaschine mit 1,5-mm-Bohrer, mit der wir das Lagerende lösen und anschließend herausschlagen;
- Nachdem wir alles geändert haben, was möglich ist, schmieren wir die Zahnstangenteile und bauen alles wieder so zusammen, wie es war.
Die Reparatur der Zahnstange des VAZ 2110 mit eigenen Händen ist ähnlich, es gibt jedoch Nuancen. Einige Versionen der „Zehn“ sind mit neuen Einheiten ausgestattet, die zum Austausch der Buchse nicht vollständig zerlegt werden müssen.
Es reicht aus, die Riffelung zu entfernen, die Mutter darunter abzuschrauben und die Schiene teilt sich in zwei Teile – einer davon hat bequemen Zugang zur Buchse.
Es ist gar nicht so schwierig, die Zahnstange selbst zu reparieren. Gerne habe ich bei der Reparatur Ihres vierrädrigen Freundes geholfen!
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