Typy przekładni kierowniczych

Układ kierowniczy to jeden z podstawowych mechanizmów samochodowych, umożliwiający właściwe, a przede wszystkim bezpieczne kierowanie pojazdem. Kluczowym elementem układu jest przekładnia kierownicza. W konstrukcji aut możemy znaleźć różne rodzaje przekładni. Najważniejszą funkcją przekładni kierowniczej jest realizowanie sprzężenia między kierownicą a kołami samochodowymi, czyli konwersja ruchu obrotowego kierownicy na ruch drążków mechanizmu zwrotniczego. Do najczęściej stosowanych typów przekładni kierowniczych należą: przekładnie zębatkowe, ślimakowe oraz śrubowe (śrubowo-kulkowe).

Przekładnie zębatkowe

Przekładnie zębatkowe, określane inaczej maglownicami, to najpopularniejsze rozwiązania, stosowane w układach kierowniczych pojazdów. Działanie maglownicy opiera się na mechanizmach zębatych – wałku kolumny kierowniczej zwieńczonym zębnikiem oraz listwie zębatej, połączonych ze sobą kinematycznie. Wraz z ruchem obrotowym wałka następuje ruch postępowy zębatki z drążkami poprzecznymi. Tego typu układ cechuje się niewielkimi oporami ruchowymi oraz zwartą budową. Maglownice mogą się między sobą różnić – z uwagi na usytuowanie zębnika względem listwy zębatej (może być na środku lub przesunięty) oraz miejsce, gdzie są zamontowane ramiona (na krańcach lub w środku listwy).

To, jakie rozwiązanie konstrukcyjne zostanie zastosowane, zależy od ilości miejsca przeznaczonego na mechanizm kierowniczy – komentuje przedstawiciel firmy TurboReg, wyspecjalizowanej w naprawach uszkodzonych przekładni kierowniczych.

Samochody wyposażone w przekładnię zębatkową często są lepiej ,,czute” przez kierowców. Przekładnia może się jednak przyczyniać również do pewnego dyskomfortu prowadzenia. Wynika to ze sprzężenia kół kierowanych przez maglownicę, charakteryzującego się przekazywaniem wymuszeń z drogi na kierownicę. M.in. z tego powodu, mechanizmy zębatkowe stosuje się wyłącznie w pojazdach z zawieszeniem niezależnym.

Przekładnie ślimakowe i globoidalne

,,Ślimaki”, w odróżnieniu od przekładni zębatkowych, nadają na wyjściu ruch kątowy, a nie postępowy. Mechanizm przekładni ślimakowej opiera się na kooperacji ślimaka naciętego na krańcu kolumny kierowniczej, zazębionego z kołem ślimakowym. Wraz z ruchem obrotowym ślimaka dochodzi do ruchu ślimacznicy, z którą jest z kolei złączone ramię przekładni kierowniczej oraz mechanizm zwrotniczy. Jeśli chcemy zniwelować opory ruchu, koło ślimakowe możemy zastąpić łożyskowaną rolką o sprofilowanym uzębieniu, tożsamym ze ślimacznicą.

Tego typu konstrukcję określamy mianem przekładni globoidalnej. Dzięki dostosowaniu kształtu ślimaka do ruchu rolki, możemy wyeliminować tarcie ślizgowe, zwiększając sprawność mechanizmu nawet do 85% – informuje specjalista TurboReg.

Przekładnie ślimakowe właściwie nie przenoszą wymuszeń z drogi na kierownicę. Dzięki temu, prowadzenie auta jest komfortowe, choć nieco mniej precyzyjne niż w samochodach z maglownicą. ,,Ślimaki” widuje się często w ciężarówkach (przenoszą większe siły i pozwalają mocno skręcać koła) oraz w starszych modelach aut osobowych. Nie nadają się do samochodów z napędem przednim, za to udanie współpracują z pojazdami wyposażonymi w zawieszenie zależne osi przedniej.

Przekładnie śrubowe

Ostatnią konstrukcją, o której warto wspomnieć, są przekładnie śrubowe. Tak jak przekładnie ślimakowe, już na wyjściu umożliwiają ruch obrotowy ramienia. Z uwagi na zmniejszone opory ruchu, obecnie stosuje się głównie modele śrubowo-kulkowe. Przekładnie śrubowo-kulkowe funkcjonują na podobnych zasadach, jak przekładnie ślimakowe. Główną różnicę stanowi zwieńczenie wałka kolumny kierowniczej ze współpracującą nakrętką, gdzie nacięty jest gwint o zarysie kołowym, do którego wprowadza się specjalne kulki łożyskowe. Wpływają one na proces tarcia, zmieniając je ze ślizgowego na toczne, w czasie wzajemnego obrotu śruby i nakrętki. Wyloty gwintów nakrętki są połączone kanałem obiegowym, dzięki któremu kulki swobodnie przemieszczają się z jednej strony na drugą, bez ryzyka wypadnięcia.

Kiedy ruszamy kierownicą, obracający się wał powoduje przetaczanie kulek. Inicjują one ruch postępowy nakrętki współpracującej z wycinkiem zębatym, połączonym z ramieniem przekładni kierowniczej – relacjonuje ekspert TurboReg.

Tak jak w przypadku rozwiązań ślimakowych, przekładnie śrubowo-kulkowe zapewniają większą możliwość skrętu kół, za cenę niższej precyzji sterowania pojazdem. Mechanizmy tego typu widuje się jednak coraz rzadziej, gdyż są wypierane przez przekładnie zębatkowe. Znaleźć je można m.in. w starszych modelach aut oraz pojazdach użytkowych, np. ciągnikach, wyposażonych w napęd kół tylnych.