Ci sono un paio di componenti chiave nel servosterzo oltre al meccanismo a pignone e cremagliera o a sfera ricircolante.
Pompa
L’energia idraulica per lo sterzo è fornita da una pompa a palette rotanti (vedi schema sotto). Questa pompa è azionata dal motore dell’auto tramite una cinghia e una puleggia. Contiene una serie di palette retrattili che girano all’interno di una camera ovale.
Avvio
Avvio
Quando le palette girano, tirano fluido idraulico dalla linea di ritorno a bassa pressione e lo forzano in uscita ad alta pressione. La quantità di flusso fornita dalla pompa dipende dalla velocità del motore dell’auto. La pompa deve essere progettata per fornire un flusso adeguato quando il motore è al minimo. Di conseguenza, la pompa muove molto più fluido del necessario quando il motore gira a velocità più elevate.
La pompa contiene una valvola di riduzione della pressione per assicurarsi che la pressione non diventi troppo alta, specialmente a velocità elevate del motore quando viene pompato così tanto fluido.
Valvola rotante
Un sistema di servosterzo dovrebbe assistere il conducente solo quando esercita forza sul volante (come quando inizia una curva). Quando il guidatore non sta esercitando forza (come quando guida in linea retta), il sistema non dovrebbe fornire alcuna assistenza. Il dispositivo che rileva la forza sul volante si chiama valvola rotativa.
La chiave della valvola rotativa è una barra di torsione. La barra di torsione è una sottile barra di metallo che si torce quando viene applicata una coppia. La parte superiore della barra è collegata al volante, e la parte inferiore della barra è collegata al pignone o alla vite senza fine (che fa girare le ruote), quindi la quantità di coppia nella barra di torsione è uguale alla quantità di coppia che il conducente usa per far girare le ruote. Più coppia il guidatore usa per girare le ruote, più la barra si torce.
L’ingresso dall’albero dello sterzo forma la parte interna di un gruppo spool-valvola. Si collega anche all’estremità superiore della barra di torsione. La parte inferiore della barra di torsione si collega alla parte esterna della valvola a spola. La barra di torsione gira anche l’uscita dell’ingranaggio dello sterzo, collegandosi al pignone o alla vite senza fine a seconda del tipo di sterzo dell’auto.
Questo contenuto non è compatibile con questo dispositivo.
Animazione che mostra cosa succede all’interno della valvola rotativa quando si inizia a girare il volante
Quando la barra si torce, ruota l’interno della valvola rispetto all’esterno. Poiché anche la parte interna del distributore è collegata all’albero dello sterzo (e quindi al volante), la quantità di rotazione tra la parte interna e quella esterna del distributore dipende da quanta coppia il guidatore applica al volante.
Quando il volante non viene girato, entrambe le linee idrauliche forniscono la stessa quantità di pressione al meccanismo dello sterzo. Ma se la valvola a spola viene girata in un modo o nell’altro, le porte si aprono per fornire fluido ad alta pressione alla linea appropriata.
Si scopre che questo tipo di sistema di servosterzo è piuttosto inefficiente. Diamo un’occhiata ad alcuni progressi che vedremo nei prossimi anni che aiuteranno a migliorare l’efficienza.