Che cos’è un sistema di servosterzo? / Come funziona una pompa dello sterzo?

Che cos’è il servosterzo?

“Girare” è una funzione fondamentale di un veicolo che è prodotta da un sistema di sterzo che cambia la direzione del veicolo ruotando il volante che gira ulteriormente le gomme. Un sistema di servosterzo è un dispositivo meccanico che aiuta il conducente a girare il veicolo aumentando la forza di sterzata necessaria per girare le ruote, il che rende più facile guidare o spostare il veicolo.

La pompa del servosterzo comprime e assicura che il fluido idraulico entri nel sistema di servosterzo del veicolo, che supporta il conducente a guidare le ruote sterzanti del veicolo.

Un attuatore elettrico o idraulico fornisce potenza controllata al dispositivo di sterzo in modo che il conducente può mettere meno energia per guidare il volante quando si guida a velocità normali o quando il veicolo è fermo.

Il servosterzo è progettato in modo tale da fornire un feedback artificiale sulle forze che agiscono sulle ruote. Questo sistema aveva un rotore scanalato che gira per consentire al fluido di entrare nella pompa.

Mentre il fluido entra nel rotore, continua a ruotare, spostando il fluido verso la porta di scarico. In questa fase, il fluido introduce un serbatoio nel sistema di sterzo, dove il serbatoio aiuta il meccanismo di sterzo a utilizzare la pressione appropriata per mantenere le ruote girare senza intoppi.

Il servosterzo di un veicolo è un componente essenziale della dinamica del veicolo, che combina diverse parti meccaniche ad angoli chiave specifici per guidare le ruote anteriori del veicolo in risposta agli ingressi dei passeggeri attraverso le ruote sterzanti.

Al giorno d’oggi, l ‘ 80% di tutti i veicoli su strada dispone di sistemi di servosterzo che sono diventati un requisito essenziale di ogni veicolo.

Come funziona un servosterzo?

Un sistema di sterzo trasforma il movimento rotatorio del volante in un movimento girevole della ruota stradale in modo che i cerchi del volante possano sterzare a lunga distanza per spostare la ruota stradale a breve distanza.

Il sistema di servosterzo funziona in modo diverso a seconda del moltiplicatore di forza utilizzato. Pertanto, per capire come funziona il servosterzo, è necessario comprendere individualmente i seguenti metodi.

1) Sistema di servosterzo idraulico

Il sistema di servosterzo idraulico (HPS) utilizza un sistema idraulico per aumentare la forza di ingresso dello sterzo e guidare senza problemi le ruote anteriori. Questa forza produce attraverso una catena di diverse parti come olio idraulico altamente compresso, linee idrauliche, pompa rotore idraulico, cilindro idraulico e un meccanismo di collegamento che collega il sistema idraulico al sistema di sterzo.

Il sistema di sterzo idraulico funziona nel modo seguente:

• Quando il conducente invia l’input ruotando il volante, la pompa idraulica azionata dal motore inizia a pompare l’olio idraulico altamente pressurizzato attraverso la linea.
• La forza idraulica prodotta dalla pompa entra nel cilindro, che spalma questa pressione al pistone del cilindro idraulico.
• Il pistone ad alta pressione inizia a correre da un’estremità all’altra, spingendo più fluido attraverso la linea. Man mano che il pistone si muove, la forza di ingresso del conducente si moltiplica numerose volte.
• Successivamente, il fluido ad alta pressione erogato dal cilindro impiega una pressione sui pignoni collegati al dispositivo della frizione, applicando così una grande forza all’ingranaggio del rack per guidare le ruote anteriori.

Per una migliore comprensione del funzionamento del sistema di sterzo idraulico, guarda il seguente video:

2) Sistema di servosterzo elettrico (EPS)

Nei tipi di sistemi di sterzo, un sistema di energia elettrica è l’ultimo sistema di servosterzo. Questo perché, in questo sistema, un motore elettrico utilizza per moltiplicare la forza di ingresso dello sterzo invece del fluido idraulico. Il funzionamento del sistema di sterzo elettrico è riportato di seguito:

• Mentre il conducente invia l’ingresso tramite il volante, un sensore elettronico montato sul piantone dello sterzo rileva gli ingressi e li invia all’ECU dell’automobile (unità di controllo elettrica).
• L’ECU dell’automobile analizza l’ingresso del volante e fornisce un segnale di tensione al motore elettrico all’estremità del piantone dello sterzo. Gli ingranaggi del motore elettrico si intrecciano sempre con i pignoni.
• L’unità di controllo elettrica invia il segnale di tensione in modo che il motore elettrico alimentato dalla batteria dell’automobile possa avviarsi e possa fornire una coppia specifica in base al valore del segnale di tensione ricevuto.
• Non appena il motore si avvia, gli ingranaggi che mantengono costante la maglia con i pignoni iniziano a trasmettere la coppia moltiplicata al pignone, che trasferisce questa coppia alla cremagliera fissa.
• Quando questo pignone esercita una coppia sulla cremagliera, la cremagliera si muove per guidare le ruote anteriori secondo necessità (tramite tiranti collegati).

Per una migliore comprensione del funzionamento di EPS, guardare il seguente video:

Tipi di sistema di servosterzo

Il sistema di servosterzo ha i seguenti tre tipi:

1. sistema di sterzo Idraulico
2. servosterzo Elettrico, sistema
3. Collegamento servosterzo
4. Elettro-idraulica servoassistita
5. Integrale, servosterzo

1) Sistema di Sterzo Idraulico

Un servosterzo idraulico (HPS) il sistema utilizza un sistema idraulico per moltiplicare la forza per il volante ingressi nel direttivo del veicolo roadwheel (di solito le ruote anteriori). La forza idraulica genera generalmente da una pompa che aziona da un motore dell’automobile.

Un cilindro idraulico a doppio effetto costringe gli ingranaggi dello sterzo a girare la ruota stradale. Questi volanti utilizzano la valvola per controllare il flusso del cilindro.

Quando un conducente applica più coppia al piantone dello sterzo e al volante, la valvola aumenterà la portata del fluido dal cilindro e verrà esercitata una maggiore forza per ruotare le ruote. Quando il pistone del cilindro idraulico tocca la fine della sua corsa, la valvola di pressione arresta una pressione di accumulo rischiosa.

Poiché la pompa del servosterzo idraulico è una pompa volumetrica, il flusso fornito da questa pompa è proporzionale al regime del motore. Ciò significa che lo sterzo si muove naturalmente più velocemente a regimi elevati del motore che a bassi regimi del motore.

Vantaggi del sistema di sterzo idraulico: –

• Il sistema di sterzo idraulico non ha vantaggi nelle auto.
• Tutti i componenti sono riparabili.
• Nel caso di un camion, è meno costoso rispetto EPS

Svantaggi del Sistema di Sterzo Idraulico: –

• ha un elevato peso di EPS
• ha prezzo elevato rispetto EPS (per le auto)
• risposta Più lag rispetto EPS (a causa della reazione di costruzione)
• ha bisogno di alta manutenzione
• Il sistema diventa più pesante manuale volante quando l’assistenza non riesce.

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2) Sistema di servosterzo elettronico/elettrico

Servosterzo a motore (MDPS) o sistema di servosterzo elettrico (EPS) utilizza un motore elettrico invece di un sistema idraulico per aiutare il conducente dell’automobile.

I sensori del veicolo identificano la coppia e la posizione del piantone dello sterzo e un modulo AI trasmette la coppia ausiliaria tramite un motore elettrico che accoppia il piantone dello sterzo o la macchina dello sterzo. In questo modo, è possibile fornire diversi servizi di supporto in base alle situazioni di guida.

Gli ingegneri possono regolare la risposta del gruppo sterzo in base al tasso variabile e alla velocità variabile, al sistema di sospensione, al funzionamento, alla regolazione della corsa, alla movimentazione e allo sterzo di qualsiasi veicolo.

Sui veicoli del gruppo Fiat, è possibile regolare la quantità di supporto utilizzando il pulsante “CITTÀ”. Ciò consente di passare da due diverse curve di assistenza e molti altri sistemi EPS contengono diverse funzioni di supporto. Questi aiutano molto quando il veicolo sta rallentando e meno ad alta velocità.

Un collegamento meccanico tra la macchina di governo e il volante è sempre mantenuto nel MDPS. Il collegamento meccanico può essere utilizzato come dispositivo di backup in caso di guasto di alimentazione o parte che non può fornire assistenza.

Se il sistema di servosterzo elettrico si guasta, il conducente si trova in una situazione che richiede uno sforzo elevato per girare la ruota. Questo sforzo pesante è simile al lavoro di un sistema di assistenza allo sterzo idraulico non funzionale.

Vantaggi Sistema di sterzo elettrico: –

• Ha meno prezzo di HPS (per le automobili)
• Il suo assemblaggio è semplice
• Peso leggero
• Richiede meno manutenzione di un sistema idraulico

Svantaggi del sistema di sterzo elettrico: –

• Ha componenti massimi non riparabili.
• L’unità di assistenza alla potenza si trova sul piantone dello sterzo, quindi una colonna pesante.

3) Servosterzo elettroidraulico

Il servosterzo elettroidraulico è una versione migliorata del sistema idraulico in cui è posizionata una pompa idraulica dello sterzo, che aziona un motore elettrico anziché un motore.

Questo sistema sa anche come sistema di sterzo ibrido perché utilizza componenti elettrici e idraulici.

4) Servosterzo integrale

Il servosterzo integrale utilizza per ottenere potenza di assistenza quando la forza sul cerchio del volante diventa da 2 a 5 libbre. Questo sistema ha uno speciale cambio di assistenza integrale, linee idrauliche e una pompa del servosterzo. Ha un pistone idraulico installato nel cambio dello sterzo.

Il cambio ha una valvola di controllo, un pistone idraulico, una disposizione dell’ingranaggio del settore e una vite senza fine convenzionale. Secondo la progettazione integrale del servosterzo, la valvola di controllo può avere progettazioni differenti, quale una valvola rotatoria o una valvola della bobina.

La valvola di contatto di reazione è collegata al cuscinetto di spinta dell’albero a vite senza fine tramite una leva dell’attuatore e un collegamento. La coppia di torsione del cuscinetto di spinta muove la valvola di regolazione ed apre e chiude il passaggio dell’olio fra il corpo della valvola e l’alloggio dell’assemblea del pignone e dell’ingranaggio.

5) Servosterzo di collegamento

In questo sistema, il cilindro di potenza si collega con il collegamento dello sterzo. Il servosterzo di collegamento ha una valvola di controllo idraulica. L’un lato di questa valvola si collega con un collegamento centrale o un collegamento di trascinamento.

Lo sterzo e il volante inviano segnali di ingresso alla valvola di controllo.

La valvola reagisce, apre la connessione e dirige il fluido idraulico verso il pistone idraulico ruotando a destra oa sinistra. Questa ram si collega con il collegamento dello sterzo. Il flusso di liquido su un lato del pistone della ram controlla la direzione di potenza. Uno svantaggio principale di questo sistema di sterzo è che può essere facilmente danneggiato.

Componenti del sistema di sterzo

Il sistema di sterzo ha i seguenti componenti principali:

1. pompa del servosterzo
2. tubo di Pressione
3. valvola di Controllo
4. Volante
5. Albero
6. Sterzo

1) Volante

Il volante è anche conosciuto come una rotella di controllo che il driver utilizza per accendere l’automobile. Ha un interruttore tergicristallo, interruttore della luce, interruttore indicatore di traffico, e altro ancora. Questa ruota è anche conosciuta come una ruota motrice. Un volantino è anche una sorta di controllo dello sterzo per il veicolo.

Uso dei volanti in quasi tutte le ultime automobili della terra, compreso tutti i trattori, camion pesanti e leggeri, autobus, automobili, ecc.

2) Albero o piantone dello sterzo

L’albero chiamato anche un piantone dello sterzo che è montato in un piantone dello sterzo cavo. Mentre il conducente guida la ruota, anche il piantone dello sterzo ruota. In questo modo, il movimento del volante viene trasferito agli ingranaggi dello sterzo.

3) Macchina di governo

Un’estremità del braccio del pitman è scanalata al bilanciere della macchina di governo e l’altra estremità è collegata con la catena di resistenza tramite un giunto sferico.

La macchina di governo trasmette il segnale di ingresso dello sterzo del conducente al meccanismo di collegamento dello sterzo per girare la ruota del veicolo. Moltiplica anche il cambio di direzione del guidatore in modo che le ruote anteriori possano girare più in alto del volante.

4) Braccio o braccio di Pitman

Quando si gira il volante a sinistra oa destra, il pitman trasferisce il movimento al tirante che ottiene dalla macchina di governo. Se l’automobile ha un ascensore di sospensione, quindi un “braccio pitman goccia” utilizza per regolare lo sterzo.

5) Giunti sferici

Un giunto sferico è un cuscinetto a sfere che collega l’articolazione dello sterzo con il braccio di controllo. I bulloni del cuscinetto sono affusolati e filettati e montati nei fori affusolati nelle nocche dello sterzo. L’involucro protettivo mantiene la polvere lontano dal gruppo congiunto.

6) Collegamento di trascinamento

Questo componente del sistema di sterzo trasforma l’arco di curvatura del braccio dello sterzo in un movimento lineare nel piano degli altri collegamenti dello sterzo. I collegamenti di trascinamento collegano il braccio dello sterzo con il braccio di caduta, o in pochi casi, si collega con il montaggio del tirante.

7) Braccio sterzante

Il braccio sterzante è il braccio con cui la forza sterzante trasferisce dagli ingranaggi dello sterzo al collegamento di trascinamento.

L’obiettivo principale di un servosterzo è quello di consentire al conducente di girare l’auto in modo corretto e sicuro.

8) Stub Axle

Con la rotazione del volante, il suo movimento viene trasferito attraverso la macchina di governo al braccio del pitman. Dopo questo, questo movimento si trasferisce al collegamento di trascinamento. E il collegamento di trascinamento trasmette questo movimento all’asse del troncone, che gira attorno al perno. Questo girerà la ruota destra del veicolo.

9) Articolazione dello sterzo

Nella sospensione di un veicolo, una articolazione dello sterzo è un componente che ha il mandrino o il mozzo della ruota e si collega con le parti dello sterzo e della sospensione. È anche noto come mozzo, montante, mandrino e articolazione dello sterzo.

10) Pompa del servosterzo

La pompa del servosterzo comprime il fluido idraulico e aumenta la pressione del fluido. Dopo questo, la pompa dello sterzo pompa il pressurizzato nel cilindro del sistema di sterzo.

Come si può identificare che la pompa del servosterzo funziona male?

I seguenti sono i principali sintomi di una cattiva pompa del servosterzo:

1) Perdite di fluido del servosterzo

Il fluido del servosterzo è una parte importante della pompa. Pertanto, la perdita di troppo poco fluido servosterzo della pompa può generare problemi. Le pompe possono anche soffrire di danni fisici dovuti all’usura & allo strappo e all’invecchiamento.

2) Colore del fluido del servosterzo

Quando si controlla il livello del fluido del serbatoio di stoccaggio, prestare attenzione al colore del fluido del servosterzo. Se è grigio, significa che è arrugginito e non può funzionare correttamente come deve fare. Troppa aria che entra nel sistema può causare ruggine a causa di una pompa del servosterzo difettosa.

3) Strillo all’avvio

Questo è un segno che rappresenta che la cinghia accessoria è stata allentata, ma specifica anche che la pompa del servosterzo funziona male. Prima della sostituzione della pompa, assicurarsi che la tensione sulla cinghia dell’accessorio sia regolata correttamente.

Se si sente uno squittio a una brusca virata e non solo all’avvio, potrebbe indicare che la cinghia è allentata e la pompa è difettosa.

4) Gemiti o lamenti durante lo sterzo

Altri suoni anomali possono verificarsi a causa di un malfunzionamento della pompa del servosterzo. L’ombreggiatura ha un rumore più crudele del piagnisteo. Questo rumore produce principalmente a causa di una carenza di fluido adeguato che può danneggiare altri componenti del sistema di servosterzo. Il rumore può anche produrre a causa del bussato fuori del cuscinetto dal suo posto.

Il rumore lamentoso viene solitamente amplificato man mano che la velocità del motore aumenta e il volante sterza. Se si ricevono rumori così strani mentre si gira la ruota, andare in un luogo sicuro (ad esempio, una strada facile) e guidare in modi diversi (accelerare, girare, avviare e frenare a diverse angolazioni, ecc.) per scoprire il problema e la sua soluzione.

5) Maggiore sforzo di sterzata

I veicoli dotati di servosterzo devono sterzare abbastanza facilmente. Se lo sterzo dell’automobile si sente difficile da girare e aumentare lo sforzo di sterzata, è necessario controllare la pompa del servosterzo.

Qual è il costo della sostituzione della pompa del servosterzo?

Se la pompa del servosterzo del veicolo è stata danneggiata e non può essere riparata, deve essere sostituita. Diversi aspetti influenzano il costo della sostituzione di una pompa del servosterzo. Alcuni di questi fattori sono riportati di seguito:

1. Il primo e più importante fattore che influenza il costo di sostituzione della pompa dello sterzo è il tipo di veicolo che si guida. Il modello e la marca del veicolo hanno un impatto significativo sul costo di sostituzione di una pompa del servosterzo. Se si dispone di una vecchia versione del veicolo, il tecnico può addebitare un costo elevato perché può essere più difficile per un meccanico trovare tutte le parti che vuole. Inoltre, queste parti possono essere più rare delle parti del nuovo veicolo e possono richiedere più tempo per essere completate. In questo caso, la tassa di sostituzione sarà elevata.
2. Un altro fattore che influisce sul costo della sostituzione di una pompa dello sterzo è la posizione o l’area in cui vivi. Perché il costo di tutto varia a seconda delle diverse aree. Prima di chiedere a un tecnico di riparare il veicolo, è importante ottenere un’ispezione e una stima del prezzo da parte del tecnico. In questo modo, puoi capire meglio il costo di sostituzione.

Le linee guida generali per un costo di sostituzione della pompa del servosterzo sono in genere tra $ 200 e $ 350. Questo prezzo include il costo delle parti e della manodopera. Come abbiamo discusso prima che in base al modello del vostro veicolo e la zona in cui si vive, questo costo può essere aumentato.

Vantaggi e svantaggi di servosterzo

Il sistema di sterzo, che ha i seguenti vantaggi e svantaggi:

Vantaggi del Sistema di Sterzo

• Il sistema di sterzo controllato e preciso girando sulla strada
• fornisce volanti della stabilità e del controllo il conducente, che è molto utile per la strada bagnata condizione.
• Il servosterzo consente al conducente di effettuare una sterzata circolare più piccola a una velocità inferiore.
• e ‘ molto utile su più dure strade o terreni
• fornisce una grande linea retta stabilità
• Il sistema di sterzo è in grado di offrire un’elevata forza
• Questo sistema fornisce un facile cambio di carreggiata, perché se il conducente è alla guida di un veicolo ad alta velocità e vuole un rapido cambio di corsia, quindi in questa condizione, il sistema di sterzo, che fornisce un aiuto per un rapido cambio di corsia.

Svantaggi del sistema di sterzo

• Il sistema di sterzo ha un costo elevato perché è costituito da vari componenti come pompa dello sterzo, albero, volante, braccio di pitman e piantone dello sterzo, ecc., a causa di ciò, il suo costo aumenta.
• Perché contiene molti componenti, quindi ha sempre molte possibilità di essere fallito.
• Il collegamento è estremamente complesso.

Servosterzo vs sterzo manuale

La differenza principale tra servosterzo e sterzo manuale è riportata di seguito:

Servosterzo	Sterzo manuale
Un sistema di sterzo che utilizza qualche fonte di energia per guidare le ruote del veicolo è noto come servosterzo.	Un sistema di sterzo in cui viene utilizzata la potenza manuale per girare le ruote è chiamato sistema di sterzo manuale.
Lo sterzo dell’auto è un esempio di servosterzo.	Lo sterzo della bicicletta è un esempio di sterzo manuale.
Risponde molto rapidamente.	Ha una risposta lenta.
Trasforma le ruote del veicolo molto rapidamente.	Questo sistema gira la ruota lentamente.
Il servosterzo ha un costo molto alto.	Lo sterzo manuale ha un basso costo.
Ha un peso elevato.	Ha un peso ridotto.
Ha un design complesso.	Ha un design semplice e affidabile.
Questo sistema ha un gruppo servosterzo, linee, tubi, serbatoio del fluido e una pompa idraulica.	Questo sistema ha collegamenti, un cambio manuale, colonna e volante, braccio pitman e pignone e rack assembly.

Sezione FAQ

Quali sono i tipi di sistemi di sterzo?

Qual è la funzione di base di un servosterzo?

Quanto costa un servosterzo?

Lo sai?

1. Come funziona un’auto ibrida?
2. Come funziona una pompa a getto?