Warum ist die Zahnstangenverzahnung bei alten Autos lockerer?
Das Lenksystem eines Fahrzeugs ist eine der Kernkomponenten, die das Fahrerlebnis und die Sicherheit beeinflussen. Es steht in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit des Fahrers, das Fahrzeug zu kontrollieren und der Fahrstabilität. In modernen Fahrzeugen werden Design und Leistung des Zahnstangengetriebes immer ausgefeilter und ermöglichen so eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und Regelgenauigkeit.
Viele Besitzer von alten Autos werden feststellen, dass dieZahnstangengetriebeBei älteren Autos ist die Lenkung im Vergleich zu neuen Modellen lockerer, d. h. das Lenkrad erfordert einen größeren Bewegungsbereich und die Rückmeldung beim Lenken ist langsamer. Dieses Phänomen ist für Fahrer älterer Autos nicht nur unangenehm, sondern regt auch zum Nachdenken über die technischen Unterschiede der Zahnstangenlenkung an.
In diesem Artikel wird untersucht, warum das Zahnstangengetriebesystem älterer Autos aus vier Gründen anfälliger für Lockerheit ist: mechanische Konstruktion, Lebensdauer, Wartungszustand und technische Einschränkungen. Außerdem werden die Ursachen und Auswirkungen dieses Phänomens im Detail analysiert.
Warum ist die Zahnstangenverzahnung bei alten Autos lockerer?
Das sogenannte "loose"-Lenkgetriebe bezieht sich nicht auf das Spiel der Komponenten, sondern auf die Hysterese der Systemrückmeldung beim Drehen des Lenkrads durch den Fahrer und die Situation, dass zwischen dem Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Radwinkel eine gewisse Lücke besteht. Dieses Phänomen kann sich in folgenden Aspekten manifestieren:
1. Großer Lenkversatz
Bei älteren Fahrzeugen ist der Lenkversatz deutlicher zu erkennen. Das bedeutet, dass sich das Lenkrad bei leichter Drehung nicht schnell genug dreht. Dieser Versatz führt dazu, dass der Fahrer bei langsamer Fahrt oder in Kurven das Gefühl hat, die Steuerung sei nicht präzise genug.
2. Schwache Rückkopplungskraft
Die Rückkopplungskraft des Lenksystems stellt die direkte Verbindung zwischen Fahrer und Straße dar. Das Lenksystem älterer Autos weist in der Regel eine schwache Rückmeldung auf, die Lenkradsteuerung fühlt sich vage an und es ist nicht einfach, den Kontakt zwischen Rad und Boden einzuschätzen.
3. Kontrollverzögerung
Bei manchen älteren Fahrzeugen muss das Lenkrad stärker gedreht werden, die Reaktionsgeschwindigkeit des Lenkrads ist langsamer und der Fahrer kann das Gefühl haben, dass die Lenkreaktion des Fahrzeugs verzögert ist, insbesondere bei Notausweichmanövern oder Hochgeschwindigkeitsfahrten.
Konstruktive Gründe für die lockere Zahnstangenlenkung bei alten Autos
Die Lockerheit des Lenksystems älterer Autos hängt eng mit seinem Konstruktionskonzept und seinen technischen Einschränkungen zusammen. Im Folgenden sind einige mechanische Gründe aufgeführt:
1. Traditioneller Zahnstangen- und Ritzelkonstruktionsprozess
Das Zahnstangenlenksystem älterer Fahrzeuge basiert meist auf der früheren Zahnstangenkonstruktion. Die Kernkomponenten dieser Konstruktion sind Zahnräder, Zahnstangen und Lenkwellen. Aufgrund der damals begrenzten Präzision der Verarbeitungstechnologie konnte die Eingriffsgenauigkeit zwischen Zahnrad und Zahnstange modernen Standards nur schwer gerecht werden. Diese geringere Präzision führt zu einem größeren Abstand zwischen Zahnrad und Zahnstange, was sich als Spiel bemerkbar macht.
Um die Herstellungskosten zu senken und die Anforderungen an die Haltbarkeit zu erfüllen, wird bei der Konstruktion früherer Zahnstangengetriebe üblicherweise ein größerer Toleranzbereich verwendet. Obwohl diese Konstruktion die Haltbarkeit bis zu einem gewissen Grad verbessert, verringert sie auch die Lenkpräzision, was zu einem etwas lockeren Lenkgefühl führt.
2. Untere Lenkunterstützungstechnologie
Ältere Fahrzeuge verwenden in der Regel hydraulische Servolenkungen. Die Unterstützungsstärke des Hydrauliksystems hängt vom Betriebszustand der Hydraulikpumpe ab. Bei älteren Fahrzeugen kann der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe niedrig sein, was zu unzureichender Unterstützung führt. Gleichzeitig ist die Unterstützungskraft des Hydrauliksystems auf die Zahnstange nicht gleichmäßig genug. Insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit oder beim Lenken an Ort und Stelle muss der Fahrer mehr Kraft aufwenden, um das Lenkrad zu drehen.
Darüber hinaus weisen ältere hydraulische Servolenkungen eine konstruktionsbedingte Hysterese auf. Das bedeutet, dass das Hydrauliköl langsam zwischen Zahnstange und Servopumpe fließt, was zu einer ungleichmäßigen Lenkrückmeldung führt. Diese Hysterese verstärkt das Gefühl, dass die Lenkung locker wirkt.
Der Einfluss des Alters auf die Zahnstangenlenkung
Mit zunehmendem Alter des Fahrzeugs wird die Leistung der Zahnstange zwangsläufig durch Verschleiß und Alterung beeinträchtigt. Die folgenden Faktoren beeinflussen das altersbedingte Spiel der Zahnstange hauptsächlich:
1. Verschleiß von Zahnstange und Ritzel
Zahnstange und Zahnrad sind miteinander verzahnte Teile. Bei längerem Gebrauch treten Reibungsverluste auf, die zu Oberflächenverschleiß führen. Durch den Verschleiß vergrößert sich der Abstand zwischen Zahnrad und Zahnstange, was zu einem lockeren Lenkgefühl führt. Insbesondere die in älteren Fahrzeugen verwendeten Materialien weisen eine geringe Verschleißfestigkeit auf und treten häufiger auf.
2. Alterung der Dichtungen
Hydraulische Servolenkungen sind auf Dichtungen angewiesen, um Flüssigkeitslecks zu verhindern. Mit der Zeit können Dichtungen durch Faktoren wie Hitze, Kälte und Druck altern, was zu Hydrauliköllecks oder unzureichendem Druck führen kann. Dies wirkt sich direkt auf die Leistung der Zahnstange aus, schwächt die Servounterstützung und führt zu einem ungenauen Lenkgefühl.
3. Lose oder defekte Lager
Das Zahnstangengetriebesystem der Lenkung enthält mehrere Lager, die sich bei längerem Gebrauch lockern oder versagen können, wodurch die Zahnstange zusätzliche Bewegungsfreiheitsgrade erhält und das lockere Lenkgefühl noch weiter verstärkt wird.
Die Auswirkungen unsachgemäßer Pflege und Wartung
Das Spiel der Zahnstange bei älteren Fahrzeugen kann auch auf unsachgemäße Wartung zurückzuführen sein. Folgende Wartungsprobleme treten häufig auf:
1. Fehlendes oder verdorbenes Hydrauliköl
Hydrauliköl spielt eine Rolle bei der Schmierung und Druckübertragung im Lenksystem. Wird das Hydrauliköl längere Zeit nicht gewechselt, kann es durch Verunreinigungen oder Oxidation beschädigt werden. Dies verringert die Leistung des Hydrauliksystems und macht die Bedienung der Zahnstange mühsam und ungenau.
2. Lose Befestigungselemente
Die Zahnstange ist über Befestigungselemente mit der Karosserie und der Lenksäule verbunden. Werden die Befestigungselemente nicht regelmäßig überprüft und eingestellt, kann sich die Zahnstange während des Betriebs verschieben und das Gefühl von Spiel verstärken.
3. Alterung von Gummibuchsen
Das Lenksystem enthält mehrere Gummibuchsen, um Vibrationen zu absorbieren und Geräusche zu reduzieren. Wenn diese Buchsen altern oder reißen, kann die Zahnstange während des Betriebs wackeln und das Fahrerlebnis beeinträchtigen.
Auswirkungen technischer Einschränkungen auf die Lenkung älterer Autos
Das Design desZahnstangengetriebevon alten Autos war durch den damaligen technischen Stand begrenzt, was direkt dazu führte, dass es weit verbreitete Probleme mit losen Fahrzeugen gab.
1. Fehlende elektronische Steuerungstechnik
Im Vergleich zur in modernen Fahrzeugen weit verbreiteten elektrischen Servolenkung (EPS) basiert die hydraulische Servolenkung älterer Fahrzeuge vollständig auf mechanischen und hydraulischen Komponenten. Es fehlt die elektronische Steuerungstechnologie zur Optimierung der Lenkleistung. Daher sind die Reaktionsgeschwindigkeit und Genauigkeit der Zahnstangenlenkung gering.
2. Design konzentriert sich auf Langlebigkeit
Das Designkonzept älterer Autos konzentriert sich eher auf Langlebigkeit als auf Steuergenauigkeit. Diese Designtendenz führt zu einem lockeren Gefühl im Lenksystem, da der Abstand zwischen Zahnstange und Getriebe größer ist, um den Verschleiß zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern.
Die Auswirkungen einer losen Zahnstange auf das Fahrerlebnis
Das Problem der Zahnstangenlenkung bei älteren Fahrzeugen wirkt sich direkt auf das Fahrerlebnis und die Sicherheit aus. Im Folgenden sind die spezifischen Auswirkungen aufgeführt:
·Vermindertes Kontrollgefühl: Der große Lenkversatz erfordert, dass der Fahrer das Lenkrad häufiger nachjustiert, was zu einer stärkeren Ermüdung beim Fahren führt.
·Langsame Lenkreaktion: Beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit oder beim Ausweichen in Notsituationen kann die Verzögerung des Lenksystems zu Betriebsverzögerungen führen und das Unfallrisiko erhöhen.
·Verringerte Fahrstabilität: Eine lockere Zahnstangenlenkung kann dazu führen, dass das Fahrzeug während der Fahrt von der vorgesehenen Route abweicht, insbesondere bei unebenen Straßen oder Kurven.
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