Manuelle Zahnstangenlenkung vs. hydraulische Zahnstangenlenkung: Was ist der Unterschied?
Das Lenksystem ist ein wichtiger Teil des Autos und ist dafür verantwortlich, die Bewegungen des Fahrers in die Lenkbewegung des Fahrzeugs umzuwandeln. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Automobiltechnologie hat auch das Lenksystem viele Entwicklungen durchlaufen. Die beiden häufigsten Typen sind manuelle Zahnstangenlenkungen und hydraulische Zahnstangenlenkungen.
Obwohl sie alle auf der Grundlage vonZahnstangen- und Ritzelsysteme, gibt es erhebliche Unterschiede hinsichtlich Funktionsprinzipien, Steuerungserlebnis, Wartungsanforderungen usw. Dieser Artikel analysiert die Eigenschaften dieser beiden Lenksysteme im Detail und untersucht die Hauptunterschiede zwischen ihnen.
Wie funktioniert eine manuelle Zahnstangenlenkung?
Die manuelle Zahnstangenlenkung, auch mechanische Zahnstangenlenkung genannt, ist eines der ältesten Lenksysteme. Ihr Funktionsprinzip ist relativ einfach und beruht hauptsächlich auf physikalischer Übertragung, um eine Richtungsdrehung zu erreichen. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, wird die Kraft über die Lenkwelle auf das Zahnstangen- und Ritzelsystem übertragen. Das Zahnrad treibt das Vorderrad des Fahrzeugs an, indem es in die Zahnstange eingreift und nach links und rechts dreht. Der gesamte Vorgang erfordert keinen Eingriff des Hilfsantriebssystems und beruht vollständig auf der vom Fahrer ausgeübten Kraft.
Dermanuelle Zahnstangenlenkunghat eine einfache Struktur und niedrige Herstellungskosten, daher wird es häufig in frühen Fahrzeugen und einigen sparsamen Modellen verwendet. Da kein Hilfsantrieb vorhanden ist, hängt die Lenkkraft dieses Systems vollständig von der Geschwindigkeit und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs ab. Bei niedriger Geschwindigkeit muss der Fahrer mehr Kraft aufwenden, um das Lenkrad zu drehen, während bei hoher Geschwindigkeit die Lenkbetätigung relativ einfach ist.
Wie funktioniert eine hydraulische Zahnstangenlenkung?
Die hydraulische Zahnstange, auch Servolenkung genannt, wurde auf Basis der manuellen Zahnstange entwickelt. Sie verfügt über ein hydraulisches Unterstützungssystem, das den Lenkaufwand des Fahrers verringert und die Bedienung müheloser macht. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, bietet das Hydrauliksystem je nach Drehwinkel und Geschwindigkeit des Lenkrads eine entsprechende hydraulische Unterstützung und verringert so die Bedienlast des Fahrers.
Die Kernkomponenten des hydraulischen Lenksystems sind die Lenkpumpe, der Hydraulikzylinder und die Zahnstange. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, erzeugt die Lenkpumpe Druck durch das Hydrauliköl, leitet das Hydrauliköl zum Lenkzylinder und versetzt den Kolben in Bewegung, wodurch das Zahnstangen- und Ritzelsystem zum Lenken angetrieben wird. Während dieses Vorgangs passt das Hydrauliksystem die Servounterstützung automatisch an die Lenkanforderungen an, sodass der Fahrer das Fahrzeug problemlos steuern kann.
Manuelle Zahnstangenlenkung vs. hydraulische Zahnstangenlenkung: Was ist der Unterschied?
In Bezug auf das Betriebserlebnis ist der Unterschied zwischen der manuellen Zahnstangenlenkung und derhydraulische Zahnstangeist besonders offensichtlich. Die Bedienung der manuellen Zahnstangenlenkung hängt vollständig von der körperlichen Kraft des Fahrers ab, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit oder im Stand erfordert die Lenkbetätigung mehr Kraft. Diese Art von System kann während der Fahrt ein starkes Feedback zum Straßengefühl liefern, d. h. der Fahrer kann den Zustand der Straßenoberfläche und den Zustand der Reifen deutlich spüren. Da jedoch kein Servounterstützungssystem vorhanden ist, kann diese Lenkmethode bei längerer Fahrt oder bei komplexen Straßenbedingungen zu Ermüdung führen.
Im Gegensatz dazu verringert die hydraulische Zahnstangenlenkung die Bedienlast des Fahrers erheblich. Dank der Unterstützung des Hydrauliksystems muss der Fahrer nur wenig Kraft aufwenden, um zu lenken. Insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten oder im Stand ist die Lenkung sehr einfach. Dieses System kann auch ein gewisses Maß an Straßengefühl-Feedback liefern, aber aufgrund der hydraulischen Unterstützung wird der Realismus und die Direktheit des Feedbacks geschwächt. Obwohl das hydraulische Lenksystem ein komfortableres Fahrerlebnis bietet, ist es für Fahrer, die das ultimative Straßengefühl suchen, möglicherweise nicht so direkt und realistisch wie das manuelle Lenksystem.
Auch bei Wartung und Instandhaltung gibt es erhebliche Unterschiede zwischen manuellen und hydraulischen Zahnstangenlenkungen. Die Struktur der manuellen Zahnstange ist relativ einfach und verfügt nicht über ein komplexes Hydrauliksystem, sodass die Ausfallrate niedrig und die Wartungskosten relativ gering sind. Normalerweise kann der normale Betrieb des Systems sichergestellt werden, indem der Verschleiß der Zahnstange und der Zahnräder sowie der Nutzungsstatus des Schmiermittels regelmäßig überprüft werden.
Die Wartung der hydraulischen Zahnstange ist aufgrund des zusätzlichen Hydrauliksystems relativ kompliziert. Das Hydrauliksystem muss regelmäßig das Hydrauliköl wechseln und den Betriebszustand der Hydraulikleitung, der Lenkpumpe und des Zylinders überprüfen. Der Ausfall einer Komponente im Hydrauliksystem kann zum Ausfall des Lenksystems führen, sodass eine detailliertere Wartung erforderlich ist. Darüber hinaus bestimmt das Funktionsprinzip des Hydrauliksystems auch, dass seine Lebensdauer relativ kurz ist. Mit der Zeit können allmählich Probleme wie Verschleiß der Hydraulikpumpe und Alterung des Hydrauliköls auftreten, die einen rechtzeitigen Austausch der entsprechenden Teile erfordern.
Manuelle und hydraulische Zahnstangen unterscheiden sich auch in ihrer Auswirkung auf die Fahrzeugleistung. Da bei der manuellen Zahnstange kein Hydrauliksystem beteiligt ist, ist ihr Gesamtgewicht geringer, was sich in gewissem Maße positiv auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs auswirkt. Darüber hinaus macht die direkte mechanische Verbindung der manuellen Zahnstange die Fahrzeugsteuerung präziser und eignet sich für Fahrer, die ein starkes Gefühl der Kontrolle schätzen.
Obwohl die hydraulische Zahnstange das Gewicht des Systems erhöht, verbessert die von ihr bereitgestellte Lenkunterstützung den Fahrkomfort erheblich, insbesondere bei städtischen Straßenbedingungen. Das Vorhandensein des Hydrauliksystems führt jedoch auch zu Einbußen bei der Kraftverteilung des Fahrzeugs, insbesondere bei schnellen Kurven oder intensiver Fahrt, was die Reaktionsgeschwindigkeit und das Fahrgefühl des Fahrzeugs beeinträchtigen kann.
Überlegungen zur Marktanwendung und -auswahl
In Bezug auf die Marktanwendung haben manuelle und hydraulische Zahnstangenlenkungen jeweils ihre eigenen anwendbaren Modelle und Marktpositionen. Aufgrund ihrer geringen Kosten und einfachen Struktur werden manuelle Zahnstangenlenkungen hauptsächlich in sparsamen Fahrzeugen und einigen Nutzfahrzeugen verwendet. Solche Fahrzeuge haben in der Regel geringere Anforderungen an den Fahrkomfort und legen mehr Wert auf Zuverlässigkeit und Wartungskosten. Daher nehmen manuelle Zahnstangenlenkungen bei diesen Modellen immer noch einen gewissen Marktanteil ein.
Hydraulische Zahnstangen werden häufiger in Personenkraftwagen der mittleren bis oberen Preisklasse und in Modellen verwendet, die eine höhere Lenkempfindlichkeit erfordern. Fahrer dieser Modelle legen in der Regel mehr Wert auf Fahrkomfort und Bequemlichkeit, sodass hydraulische Servolenkungen zu einer gängigen Wahl geworden sind. Obwohl mit dem Fortschritt der Technologie einige neue elektrische Servolenkungen (EPS) begonnen haben, hydraulische Systeme nach und nach zu ersetzen, werden hydraulische Zahnstangen in vielen Modellen immer noch häufig verwendet.
Bei der Wahl zwischen diesen beiden Lenksystemen müssen Verbraucher je nach ihren eigenen Bedürfnissen und der Nutzungsumgebung Kompromisse eingehen. Wenn Ihnen das Kontrollgefühl während der Fahrt und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs wichtiger sind, ist eine manuelle Zahnstangenlenkung möglicherweise die bessere Wahl. Und wenn Ihnen der Komfort und die Bequemlichkeit des Fahrens mehr am Herzen liegen, insbesondere auf Stadtstraßen oder bei Langstreckenfahrten, bietet die hydraulische Zahnstangenlenkung zweifellos ein entspannteres Fahrerlebnis.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der größte Unterschied zwischen einer manuellen und einer hydraulischen Zahnstangenlenkung darin besteht: Eine manuelle Zahnstangenlenkung hat eine einfache Struktur und ist kostengünstig, erfordert vom Fahrer jedoch eine größere Betätigungskraft. Eine hydraulische Zahnstangenlenkung verringert den Betätigungsaufwand des Fahrers durch das hydraulische Servosystem zwar erheblich, erfordert jedoch einen relativ hohen Wartungsaufwand und bietet ein etwas geringeres Steuergefühl.
