Hydraulische oder elektrische Lenkung: Welche hat eine höhere Ausfallrate?
Im modernen Automobilbau ist die Lenkung ein wichtiger Bestandteil der Fahrsicherheit und des Fahrkomforts. Mit der Weiterentwicklung der Technologie haben sich hydraulische und elektrische Lenksysteme zu zwei gängigen Optionen entwickelt. Die Zuverlässigkeit dieser beiden Systeme, insbesondere ihre Ausfallraten, stand jedoch stets im Fokus von Verbrauchern und Herstellern.
Welches Lenksystem weist also eine höhere Ausfallrate auf? Dieser Artikel analysiert diese Frage detailliert unter Berücksichtigung technischer Prinzipien, häufiger Fehler, Wartungsanforderungen usw.
Wie funktioniert das hydraulische Lenksystem?
Die hydraulische Servolenkung (HPS) ist das am häufigsten verwendete Lenkkraftsystem in herkömmlichen Fahrzeugen. Ihr grundlegendes Funktionsprinzip besteht darin, die Hydraulikpumpe durch den Motor anzutreiben, um das Hydrauliköl unter Druck zu setzen und es an den Hydraulikzylinder des Lenksystems zu leiten, um die Lenkunterstützung zu gewährleisten.
Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, passt das Lenkventil die Fließrichtung und den Druck des Hydrauliköls entsprechend der Lenkradrichtung an, versetzt den Kolben im Hydraulikzylinder in Bewegung, treibt die Zahnstange oder das Lenkgetriebe an und ermöglicht die Lenkung des Rads.
Was sind die häufigsten Fehler des hydraulischen Lenksystems?
Obwohl hydraulische Lenksysteme eine jahrzehntelange Geschichte haben und technisch relativ ausgereift sind, besteht dennoch ein gewisses Ausfallrisiko, da das System auf mehreren mechanischen und hydraulischen Komponenten basiert. Die häufigsten Fehlerarten bei hydraulischen Lenksystemen sind:
● Hydraulikölleckage: Hydraulikölleckagen in Hydrauliksystemen gehören zu den häufigsten Störungen. Ursachen für Leckagen sind meist alternde Dichtringe, gebrochene Leitungen oder lose Schnittstellen. Austretendes Hydrauliköl schwächt nicht nur die Servounterstützung, sondern kann auch andere Komponenten beschädigen.
● Ausfall der Hydraulikpumpe: Die Hydraulikpumpe ist das Herzstück des gesamten hydraulischen Lenksystems. Bei einem Ausfall der Hydraulikpumpe (z. B. weil die Schaufeln in der Pumpe abgenutzt sind oder die Pumpenwelle beschädigt ist) funktioniert das Hydrauliksystem nicht mehr richtig und die Lenkkraftunterstützung verschwindet.
● Lenkventilausfall: Das Lenkventil ist für die Regulierung der Fließrichtung und des Drucks des Hydrauliköls zuständig. Wenn das Lenkventil klemmt oder ausfällt, kann dies zu einem Ausfall der Lenkkraftunterstützung oder zu ungenauem Lenken führen.
● Verstopfung der Hydraulikleitung: Eine Verstopfung der Hydraulikleitung führt zu einem schlechten Durchfluss des Hydrauliköls und beeinträchtigt somit die Servounterstützung. Diese Situation wird normalerweise durch Schlammansammlungen oder in die Rohrleitung gelangende Fremdkörper verursacht.
● Ausfall des Hydraulikzylinders: Der Kolben und die Dichtungen im Hydraulikzylinder können nach längerem Gebrauch verschleißen, wodurch der Hydraulikzylinder keine wirksame Kraftunterstützung mehr bieten kann und sogar Hydrauliköl austreten kann.
Welche Wartungsanforderungen gelten für das hydraulische Lenksystem?
Da das hydraulische Lenksystem auf Hydrauliköl und mechanische Komponenten angewiesen ist, erfordert es regelmäßige Wartung. Beispielsweise muss das Hydrauliköl regelmäßig gewechselt, die Hydraulikleitungen und Dichtungen auf Dichtheit geprüft und die Hydraulikpumpe und das Lenkventil regelmäßig überprüft und gereinigt werden. Dieser Wartungsaufwand erhöht das Ausfallrisiko des hydraulischen Lenksystems, insbesondere bei unzureichender Wartung.
Wie funktioniert die elektrische Lenkung?
Die elektrische Servolenkung (EPS) ist ein neuartiges Lenksystem, das die Servounterstützung durch einen Elektromotor anstelle eines herkömmlichen Hydrauliksystems bereitstellt. Das elektrische Lenksystem erfasst den Drehwinkel und die Kraft des Lenkrads über Sensoren und überträgt Signale an die Steuereinheit (ECU). Die ECU steuert anhand dieser Signale die Drehrichtung und -kraft des Motors, um die Servounterstützung des Lenksystems zu gewährleisten.
Da Hydrauliköl und Hydraulikpumpen nicht mehr benötigt werden, ist die elektrische Lenkung einfacher aufgebaut und leichter. Darüber hinaus kann das EPS-System die Servounterstützung automatisch an Bedingungen wie die Fahrzeuggeschwindigkeit anpassen, was die Flexibilität und Sicherheit der Lenkung verbessert.
Was sind die häufigsten Fehler bei elektrischen Lenksystemen?
Obwohl der Aufbau der elektrischen Lenkung relativ einfach ist, besteht aufgrund der hohen Abhängigkeit von elektronischen Komponenten dennoch ein gewisses Ausfallrisiko. Im Folgenden sind die häufigsten Fehlerarten der elektrischen Lenkung aufgeführt:
● Sensorausfall: Das elektrische Lenksystem benötigt mehrere Sensoren, um den Winkel und die Kraft des Lenkrads zu erfassen. Bei einem Sensorausfall kann das System die Servounterstützung möglicherweise nicht präzise bereitstellen, und es kann sogar zu einem Lenkausfall kommen.
● Motorausfall: Der Motor ist die Kernkomponente des EPS-Systems. Wenn der Motor überhitzt, abgenutzt oder beschädigt ist, kann die Servounterstützung geschwächt werden oder ganz verloren gehen.
● Steuergerätefehler (ECU): Das Steuergerät des EPS-Systems ist für die Verarbeitung von Sensorsignalen und die Steuerung des Motorbetriebs zuständig. Ein Ausfall des Steuergeräts (z. B. durch einen Kurzschluss oder einen Programmfehler) kann zu Systemausfällen oder unzureichender Servounterstützung führen.
● Stromversorgungsproblem: Da das EPS-System auf das Stromnetz des Fahrzeugs angewiesen ist, können Stromversorgungsprobleme (wie etwa unzureichende Batteriespannung oder Generatorausfall) zu einer verringerten Lenkunterstützung führen, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten.
● Fehler an Stecker und Kabelbaum: Wenn Stecker und Kabelbaum im elektrischen Lenksystem locker oder defekt sind oder einen schlechten Kontakt aufweisen, kann dies zu einer Unterbrechung der Signalübertragung führen, was wiederum die Lenkunterstützung beeinträchtigt.
Welche Wartungsanforderungen gelten für das elektrische Lenksystem?
Im Vergleich zu hydraulischen Lenksystemen ist der Wartungsaufwand elektrischer Lenksysteme relativ gering. Da weder Hydrauliköl noch Hydraulikleitungen erforderlich sind, müssen sich Fahrzeughalter keine Gedanken über Leckagen und Ölwechsel machen. Die elektronischen Komponenten elektrischer Lenksysteme reagieren jedoch empfindlich auf Temperatur und Spannung, sodass unter extremen Umgebungsbedingungen häufigere Inspektionen erforderlich sein können. Zudem können die Reparaturkosten bei einem Ausfall elektrischer Lenksysteme hoch sein, und für Diagnose und Reparatur sind in der Regel professionelle Geräte und Technologien erforderlich.
Hydraulisches Lenksystem vs. elektrisches Lenksystem: Welches hat eine höhere Ausfallrate?
Um festzustellen, ob die Ausfallrate bei der hydraulischen oder der elektrischen Lenkung höher ist, ist eine Analyse aus mehreren Blickwinkeln erforderlich.
Fehlertyp und -häufigkeit
● Hydraulisches Lenksystem: Ausfälle des hydraulischen Lenksystems sind hauptsächlich auf mechanische Komponenten zurückzuführen, wie z. B. Hydrauliköllecks, Hydraulikpumpenausfälle und Rohrleitungsprobleme. Da diese Komponenten verschleißanfällig sind, steigt die Ausfallrate des hydraulischen Lenksystems mit zunehmendem Fahrzeugalter deutlich an. Insbesondere ohne regelmäßige Wartung treten Leckagen und Verschleißprobleme in Hydrauliksystemen häufiger auf.
Elektrische Lenkung: Ausfälle in elektrischen Lenkungen betreffen hauptsächlich elektronische Komponenten wie Sensoren, Motoren und Steuergeräte. Obwohl die Ausfallrate elektronischer Komponenten gering ist, ist eine Reparatur im Falle eines Defekts meist schwierig. Da die elektrische Lenkung stark vom Fahrzeugstromnetz abhängig ist, können auch Probleme mit der Stromversorgung eine Ursache für Ausfälle sein.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ausfallrate hydraulischer Lenksysteme bei längerem Einsatz oder mangelnder Wartung höher sein kann. Elektrische Lenksysteme haben bei normalem Gebrauch eine geringere Ausfallrate. Tritt jedoch ein Defekt auf, können Reparaturen mit hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden sein.
Wartungsanforderungen und Fehlervermeidung
● Hydraulisches Lenksystem: Hydraulische Lenksysteme erfordern einen hohen Wartungsaufwand. Der Zustand von Hydrauliköl, Dichtungen und Hydraulikpumpen muss regelmäßig überprüft werden. Diese Wartungsarbeiten können zwar Ausfälle wirksam verhindern, doch wenn sie ignoriert werden, steigt die Ausfallrate erheblich.
● Elektrische Lenkung: Der Wartungsaufwand für elektrische Lenkungen ist relativ gering und konzentriert sich hauptsächlich auf die Überprüfung von Batterien und elektronischen Komponenten. Aufgrund der einfachen Struktur und der geringeren Anzahl an Fehlerstellen ist die Ausfallrate vonelektrische LenkungSysteme ist bei normaler Wartung niedrig.
Umweltfaktoren
Umweltfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und Vibration wirken sich auf die Ausfallrate beider Systeme aus.
● Hydraulisches Lenksystem: Bei extremen Temperaturen ändert sich die Viskosität des Hydrauliköls, was sich auf die Leistung und Ausfallrate des Systems auswirkt.
● Elektrisches Lenksystem Bei hohen Temperaturen oder extremer Kälte kann die Stabilität elektronischer Komponenten beeinträchtigt werden, wodurch das Ausfallrisiko steigt.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Hydraulische Lenksysteme erfordern eine höhere Wartungshäufigkeit, sodass die Ausfallrate bei längerem Einsatz oder unzureichender Wartung höher sein kann. Elektrische Lenksysteme basieren auf elektronischen Komponenten, die zwar eine geringere Ausfallrate aufweisen, aber schwieriger und teurer zu reparieren sind.
