Lenkungssysteme

Entstehung und Anwendung.

Die Lenkung ist seit den Anfängen des Automobils ein wesentlicher Bestandteil des Fahrzeugs und spielt eine zentrale Rolle für die Sicherheit und Präzision der Fahrtrichtungssteuerung. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Lenkbewegungen des Fahrers in die gewünschte Fahrtrichtung zu übertragen, indem das Lenkrad die Bewegung auf die Vorderräder überträgt. Darüber hinaus bietet das Lenksystem dem Fahrer Feedback über die Straßenverhältnisse, etwa durch Widerstand der Räder, Unebenheiten und Reifenhaftung. Dies hilft dem Fahrer, die Fahrbahnbedingungen besser einzuschätzen und sein Fahrverhalten entsprechend anzupassen. Ein weiteres wichtiges Merkmal des Lenksystems ist die Minimierung von Vibrationen und Stößen, die vom Lenkrad auf den Fahrer übertragen werden könnten. Dies trägt sowohl zum Fahrkomfort als auch zur Verringerung der Ermüdung des Fahrers bei. Im Laufe der Zeit hat sich die Servolenkung etabliert, um den Fahrkomfort weiter zu steigern und die zum Lenken erforderliche Kraft zu reduzieren. Zunächst waren dies einfache hydraulische Servolenkungen, bei denen die Pumpe vom Fahrzeugmotor angetrieben wurde. Später entwickelten sich elektrohydraulische Servolenkungen mit elektrisch angetriebenen Pumpen (EHPS/EPHS). Moderne Systeme nutzen elektrische Servolenkungen (EPS), die zusätzliche Funktionen wie Spurhaltung, Spurassistent und Einparkhilfen ermöglichen.

Aufbau und Funktionsweise.

Das Lenksystem eines Fahrzeugs besteht aus mehreren Hauptkomponenten:

1. Lenkrad
2. Lenksäule (optional mit elektrischer Servolenkung)
3. Lenkgetriebe (mit hydraulischer oder elektrischer Servolenkung)
4. Servolenkungspumpe (mechanisch oder elektrisch angetrieben)
5. Querlenker und Gelenkköpfe
6. Achsschenkel und Aufhängungselemente.

Servolenkungskonfigurationen:

Hydraulisch unterstützte Systeme:

• Mit mechanischer Pumpe
• Mit elektro-hydraulischer Pumpe

Elektrisch unterstützte Systeme (EPS):

• Elektrisch unterstütztes Lenkgetriebe
• Elektrische Servolenkungseinheit

Elektrische Servolenkung (EPS).

In einem EPS-System wird die Leistung eines Elektromotors über ein mechanisches Getriebe und eine Kupplung auf die Lenksäule übertragen. Ein elektronisches Steuergerät überwacht und steuert den Betrieb des Systems, basierend auf Eingangssignalen von verschiedenen Sensoren, wie dem Drehmomentsensor am Lenkrad, Lenkwinkelsensoren und Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren.

Elektrisch unterstütztes Lenkgetriebe.

Hier ist der Elektromotor direkt am oder im Gehäuse des Lenkgetriebes montiert. Die Kraft wird über eine Zahnstange auf das Lenkgetriebe übertragen. Das elektronische Steuergerät steuert den Betrieb des Systems und speichert Fehler im Zusammenhang mit Systemstörungen.

Hydraulische Servolenkung.

Dieses System nutzt Hydraulikflüssigkeit, die mit hohem Druck zugeführt wird, um die Bewegung der Zahnstange zu unterstützen. Ein Teil des Lenkgetriebes funktioniert als Hydraulikzylinder, in dem ein Kolben die Kraft überträgt. Ein Verteiler (oder Ventil) leitet das Hydrauliköl entsprechend den Lenkbewegungen in die Zylinderkammern.

Elektro-hydraulische Pumpe.

Diese Pumpe wird von einem Elektromotor angetrieben, sodass ihre Leistung nicht von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängt. Das Pumpenmodul besteht in der Regel aus einem Fluidbehälter, einer Hochdruckpumpe, einem elektronischen Steuergerät und einem Elektromotor.

Regenerationsprozess.

Die Regeneration von Lenksystemen erfordert höchste Präzision und strikte Einhaltung der Qualitätsstandards, da diese Systeme direkt die Fahrsicherheit beeinflussen. Jede Komponente wird gründlich auf Verschleiß, Schäden und Materialqualität geprüft.

Die Aufbereitung umfasst folgende Schritte:

1. Vorläufige Überprüfung
2. Reinigung
3. Überprüfung nach der Reinigung
4. Zerlegung in Einzelteile
5. Überprüfung der Komponenten
6. Austausch beschädigter und kritischer Komponenten
7. Montage der Bauteile und Fertigstellung von Unterbaugruppen
8. Qualitätskontrolle
9. Abschließende Diagnoseprüfung
10. Auswertung der Funktionstestergebnisse

Überholung von hydraulischen Servolenkungsgetrieben.

Die Überholung umfasst in erster Linie die Wiederherstellung der Dichtheit. Alle Dichtungen werden ausgetauscht, und mechanische Komponenten wie Zahnstangen, Ritzel und Gehäuse werden auf Schäden geprüft und gegebenenfalls ersetzt. Nach der Reparatur wird das Lenkgetriebe auf Dichtheit und die Servolenkungskraft getestet.

Überholung von elektrischen Servolenkungen (EPS) und Getrieben. 

Die Überholung umfasst die Überprüfung und den Austausch defekter mechanischer und elektronischer Komponenten. Häufige Probleme betreffen den Lenksensor und die Elektronik des Steuergeräts. Nach der Reparatur werden die Funktion des Getriebes und der Lenksäule umfassend getestet.

Überholung von elektrohydraulischen Pumpen (EHPS/EPHS).

Die Reparatur umfasst den Austausch von Dichtungen, Lagern und anderen mechanischen Komponenten sowie die Prüfung und Reparatur elektronischer Bauteile. Nach der Reparatur wird jede Pumpe einem Leistungstest unterzogen.

Ursachen und Arten von Schäden.

Häufige Symptome eines Ausfalls der Servolenkung:

1. Klappergeräusche aus dem Bereich der Fahrzeugaufhängung
2. Eingeschränkte oder fehlende Servolenkung
3. Unregelmäßige Lenkunterstützung in einer Richtung
4. Hydraulikflüssigkeitslecks
5. Geräusche beim Lenken
6. Spontanes Verziehen des Lenkrads oder Instabilität der Fahrspur
7. Vibrationen und Erschütterungen im Lenkrad
8. Warnleuchten auf dem Armaturenbrett

Häufige Schäden: 

1. Mechanische Schäden wie abgeschliffene Zähne, beschädigte Gehäuse, Schieber oder Dichtungen
2. Korrosion interner Komponenten
3. Elektronische Defekte im Servolenkungssteuergerät
4. Beschädigung des Lenksensors.