Tylne przekładnie kierownicze: budowa, zasada działania i diagnostyka

Nowoczesne samochody osobowe oraz SUV-y coraz częściej wyposażane są w układy kierownicze z dwiema osiami skrętnymi. Kluczowym elementem takich systemów jest tylna przekładnia kierownicza, która umożliwia aktywny skręt tylnych kół o niewielki kąt względem osi podłużnej pojazdu.

Główne zadania tylnej przekładni kierowniczej:

• zmniejszenie promienia skrętu podczas manewrowania;
• poprawa stabilności kierunkowej przy wysokich prędkościach;
• lepsza reakcja pojazdu podczas zmiany pasa ruchu;
• ograniczenie obciążeń kątowych działających na nadwozie i podwozie.

Zasada działania tylnej przekładni kierowniczej

Tylna przekładnia kierownicza służy do skrętu tylnych kół. W przeciwieństwie do klasycznych mechanizmów kierowniczych nie posiada mechanicznego połączenia z kierownicą. Wszystkie sygnały sterujące generowane są przez elektroniczną jednostkę sterującą na podstawie danych pochodzących z różnych czujników i systemów pojazdu:

• czujnika kąta skrętu kierownicy;
• czujników prędkości kół;
• czujników przyspieszeń i prędkości kątowej;
• systemu stabilizacji toru jazdy ESP.

Na podstawie tych danych sterownik oblicza optymalny kąt skrętu tylnych kół. W niektórych trybach pracy system ESP może ograniczyć lub całkowicie zablokować skręt tylnych kół, jeżeli jest to konieczne do stabilizacji pojazdu w sytuacjach krytycznych, na przykład podczas poślizgu.

Praca tylnej przekładni kierowniczej jest ściśle zintegrowana z układem kierowniczym przedniej osi, sterownikiem ESP oraz innymi systemami wspomagania jazdy. W układach z dwiema osiami skrętnymi tylne koła mogą skręcać:

• w przeciwfazie do kół przednich — przy niskich prędkościach;
• w tej samej fazie co koła przednie — przy średnich i wysokich prędkościach.

Przy prędkościach do 50 km/h tylne koła skręcają w przeciwnym kierunku niż koła przednie. Pozwala to znacząco zmniejszyć promień skrętu i ułatwia parkowanie, zawracanie w ograniczonej przestrzeni oraz manewrowanie w ruchu miejskim.

Przy wyższych prędkościach tylne koła skręcają w tym samym kierunku co przednie, lecz pod niewielkim kątem. Dzięki temu pojazd zachowuje większą stabilność podczas gwałtownych zmian pasa ruchu, omijania przeszkód oraz jazdy z dużą prędkością.

Maksymalny kąt skrętu tylnych kół zazwyczaj nie przekracza 2–5 stopni, jednak nawet tak niewielkie wartości mają wyraźny wpływ na zachowanie pojazdu. Tym samym tylna przekładnia kierownicza stanowi element zintegrowanej architektury aktywnego bezpieczeństwa i bezpośrednio wpływa na stabilność oraz prowadzenie pojazdu.

Budowa tylnej przekładni kierowniczej

Z konstrukcyjnego punktu widzenia tylna przekładnia kierownicza jest kompaktowym zespołem elektromechanicznym, zamontowanym na tylnej osi pojazdu. W jej skład wchodzą:

• obudowa przekładni z prowadnicami;
• listwa zębata połączona z tylnymi zwrotnicami;
• silnik elektryczny (zazwyczaj bezszczotkowy);
• przekładnia redukcyjna (napęd śrubowo-kulowy);
• czujniki położenia i kąta skrętu;
• elektroniczna jednostka sterująca, zwykle zintegrowana.

Diagnostyka tylnych napędów skrętu z wykorzystaniem MS561 PRO

Nowoczesne tylne przekładnie kierownicze to złożone zespoły elektromechaniczne, w których część mechaniczna jest bezpośrednio powiązana z elektroniczną logiką sterowania. Doświadczenie serwisowe pokazuje, że większość usterek ma charakter mechaniczny, jednak ich prawidłowa weryfikacja nie jest możliwa bez elektrycznej aktywacji napędu. MS561 PRO jest pierwszym urządzeniem diagnostycznym umożliwiającym sprawdzenie tylnej przekładni kierowniczej. Po podaniu zasilania na napęd system automatycznie przeprowadza wewnętrzną kontrolę położenia bazowego oraz współosiowości, co pozwala wykryć:

• błędy montażowe;
• uszkodzenia mechaniczne;
• usterki mechanizmu wykonawczego.

Szczególną uwagę należy zwrócić na pojazdy po kolizjach drogowych. W wielu przypadkach układ skrętu tylnych kół pozostaje nieaktywny do momentu aktualizacji oprogramowania. Zjawisko to jest szczególnie częste w pojazdach grupy VAG, gdzie przywrócenie działania tylnej przekładni kierowniczej wymaga przeprogramowania. Obecnie operację tę można wykonać za pomocą fabrycznego skanera diagnostycznego lub systemu ODIS.

Wnioski

Tylne przekładnie kierownicze stają się integralnym elementem nowoczesnych pojazdów klasy premium. Ich diagnostyka wymaga profesjonalnego podejścia oraz specjalistycznego sprzętu. MS561 PRO zapewnia warsztatom samochodowym możliwość precyzyjnej diagnostyki i obsługi tylnych przekładni kierowniczych, spełniając wymagania nowoczesnych pojazdów oraz standardy jakości napraw.