Wspomaganie układu kierowniczego składa się z kilku kluczowych elementów, oprócz mechanizmu zębatkowego lub recyrkulacyjno-kulowego.
Pompa
Zasilanie hydrauliczne układu kierowniczego jest zapewniane przez pompę łopatkową (patrz schemat poniżej). Pompa ta jest napędzana przez silnik samochodu za pomocą paska i koła pasowego. Zawiera ona zestaw zwijanych łopatek, które obracają się wewnątrz owalnej komory.
Uwaga
Uwaga
Jak łopatki obracają się, pobierają one płyn hydrauliczny z przewodu powrotnego pod niskim ciśnieniem i wtłaczają go do wylotu pod wysokim ciśnieniem. Wielkość przepływu dostarczanego przez pompę zależy od prędkości obrotowej silnika samochodu. Pompa musi być tak zaprojektowana, aby zapewniała odpowiedni przepływ, gdy silnik pracuje na biegu jałowym. W rezultacie, pompa porusza się znacznie więcej płynu niż jest to konieczne, gdy silnik pracuje przy szybszych prędkościach.
Pompa zawiera zawór zmniejszający ciśnienie, aby upewnić się, że ciśnienie nie dostanie zbyt wysoki, zwłaszcza przy wysokich prędkościach silnika, gdy tak dużo płynu jest pompowane.
Zawór obrotowy
Układ wspomagania kierownicy powinien wspomagać kierowcę tylko wtedy, gdy wywiera on siłę na kierownicę (np. podczas rozpoczynania skrętu). Gdy kierowca nie wywiera siły (np. podczas jazdy po linii prostej), system nie powinien zapewniać żadnego wspomagania. Urządzenie, które wykrywa siłę działającą na kierownicę nazywa się zaworem obrotowym.
Kluczem do zaworu obrotowego jest drążek skrętny. Drążek skrętny to cienki pręt metalowy, który skręca się, gdy przyłożony jest do niego moment obrotowy. Górna część drążka jest połączona z kierownicą, a dolna część drążka jest połączona z zębnikiem lub przekładnią ślimakową (która obraca koła), więc ilość momentu obrotowego w drążku skrętnym jest równa ilości momentu obrotowego używanego przez kierowcę do obracania kół. Im większego momentu obrotowego używa kierowca do skręcenia kół, tym bardziej skręca się drążek skrętny.
Wejście z wału kierownicy tworzy wewnętrzną część zespołu zaworu sterującego. Łączy się on również z górnym końcem drążka skrętnego. Dolna część drążka skrętnego łączy się z zewnętrzną częścią zaworu suwakowego. Drążek skrętny obraca również wyjście przekładni kierowniczej, łącząc się z przekładnią zębatkową lub ślimakową w zależności od typu układu kierowniczego samochodu.
Ta zawartość nie jest zgodna na tym urządzeniu.
Animacja pokazująca, co dzieje się wewnątrz zaworu obrotowego, gdy po raz pierwszy zaczynasz obracać kierownicą
Jak drążek skręca, obraca wewnętrzną część zaworu suwakowego względem zewnętrznej. Ponieważ wewnętrzna część zaworu suwakowego jest również połączona z wałem kierownicy (a więc z kierownicą), wielkość obrotu pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną częścią zaworu suwakowego zależy od tego, jak duży moment obrotowy kierowca przykłada do kierownicy.
Gdy kierownica nie jest obracana, oba przewody hydrauliczne dostarczają taką samą ilość ciśnienia do przekładni kierowniczej. Ale jeśli zawór suwakowy jest obracany w jedną lub drugą stronę, porty otwierają się, aby dostarczyć płyn pod wysokim ciśnieniem do odpowiedniej linii.
Okazuje się, że ten typ układu wspomagania kierownicy jest dość nieefektywny. Przyjrzyjmy się kilku postępom, które zobaczymy w nadchodzących latach, a które pomogą poprawić wydajność.
.