Funzionamento del Servosterzo Idraulico Auto: Una Guida Dettagliata
Il progressivo aumento del peso, delle dimensioni delle vetture e della sezione dei pneumatici ha portato nel tempo alla crescita dello sforzo da esercitare sul volante. Compensarlo mediante l’innalzamento del rapporto dello sterzo compromette la maneggevolezza della vettura, dato che a parità di curva il volante va ruotato maggiormente.
Nascita e Diffusione del Servosterzo
Nato negli Stati Uniti a metà degli anni venti del Novecento, il servocomando dello sterzo si è diffuso inizialmente sulle auto di alta classe, per poi equipaggiare anche le utilitarie.
Una spinta alla sua diffusione è stata data dall’avvento dei sistemi elettrici, più efficienti ed economici di quelli idraulici, di norma utilizzati fino a pochi anni fa.
Il primo utilizzo certificato del servosterzo (in inglese “Power Steering“) risale ai primissimi anni del Novecento, quando venne applicato su un autocarro da cinque tonnellate per favorire la manovrabilità delle ruote anteriori. Nel 1926, Francis W. Bisogna attendere il 1951 per una diffusione a livello commerciale del servosterzo su modelli di autovetture di serie: è la Chrysler ad utilizzarlo per prima, montandolo sulla Imperial con il nome di ‘idroguida‘.
In linea di massima, il servosterzo è dispositivo (idromeccanico oppure elettrico) che ha il compito di facilitare le sterzate, rendendo il volante più ‘leggero’.
In altre parole, grazie al servosterzo, il guidatore deve applicare una forza minore per poter governare gli organi di sterzo. L’introduzione di questo genere di dispositivo di supporto alla guida (spesso indicato anche come servocomando dello sterzo) è legato ai recenti sviluppi della produzione automobilistica: le vetture, infatti, sono costantemente ‘cresciute’, in termini di dimensioni, massa e diametro delle ruote.
Tipologie di Servosterzo: Idraulico ed Elettrico
In commercio esistono due tipi di servosterzo: quello idraulico e quello elettrico.
Servosterzo Idraulico (Idroguida)
Il servosterzo idraulico (denominato anche idroguida o idrosterzo) nacque per essere utilizzato anzitutto su veicoli particolarmente pesanti; solo negli anni Ottanta si è diffuso anche sulle berline di taglia media e le utilitarie.
Dal punto di vista tecnico, questo sistema utilizza una pompa ad alta pressione (circa 70 bar) azionata direttamente dal motore (tramite una cinghia) per far circolare un fluido (in genere si tratta di olio) all’interno di un circuito.
Detto questo, vediamo come funziona il servosterzo idraulico. La rotazione dello sterzo aziona il dispositivo di controllo del distributore, in modo tale da ‘aprire’ due dei quattro fori: in questo modo, l’olio raggiunge una delle due camere presenti all’interno del cilindro operatore, che si trova nella scatola dello sterzo.
L’arrivo dell’olio nella camera determina l’aumento della pressione interna, tale da spostare lo stantuffo che agisce sugli ingranaggi delle ruote (si tratta, nello specifico, del pistone collegato all’asta della cremagliera, ovvero l’organo meccanico che trasforma il moto rotatorio del volante in moto lineare).
Ciò facilita notevolmente la sterzata dal lato in cui è stato girato il volante, rendendo la sterzata più semplice e meno faticosa.
Quest’ultimi, infatti, comprendevano una pompa trascinata dal motore mediante una cinghia, che manteneva in pressione un olio specifico, così da poter alleggerire lo sforzo sul volante, quando necessario, mediante l’apertura di speciali valvole che inviavano così l’olio a pistoni idraulici collegati alla cremagliera dello sterzo.
Il servosterzo idraulico è noto anche come idrosterzo: questo funziona tramite una pompa ad alta pressione che si attiva quando avviene la sterzata e che invia un olio tramite un tubicino in una delle due camere del cilindro, a seconda del lato in cui gira il volante. Il movimento del volante determina la pressione del liquido, il quale, tramite la sua azione, andrà ad ammorbidire lo sforzo del guidatore impegnato nella sterzata.
Il servosterzo idraulico è diffuso principalmente sui mezzi pesanti e, raramente, in auto di grossa cilindrata.
Servosterzo Elettrico (EPS)
Il servosterzo elettrico (EPS, acronimo di Eletric Power Steering) utilizza un motorino elettrico e dei sensori. Questi ultimi sono in grado di rilevare la posizione del veicolo e la coppia erogata dal motore; una centralina elettronica consente di modulare la coppia motrice tramite il motorino elettrico che collega lo sterzo al piantone.
Il servosterzo elettrico è costituito da un motorino che assorbe energia solo quando si sterza e che s’impegna sul piantone, vicino al volante, oppure direttamente sulla cremagliera.
Quest’ultima soluzione è preferita sulle auto di pregio o sportive perché assicura un comportamento più preciso e progressivo dello sterzo. Il sistema comprende anche un sensore di rotazione del volante e una centralina di controllo, che calibra l’inserimento in funzione della velocità della vettura e di altri parametri.
Nel servosterzo elettrico, come facilmente intuibile, al posto della pompa idraulica troviamo un motorino elettrico, che viene gestito da una centralina, e che attraverso un sensore che misura la resistenza opposta alla rotazione, riceve informazioni assistendo lo sterzo e influendo positivamente sulla manovrabilità del volante.
Il servosterzo elettrico è meno rumoroso, agevola la guida e consuma di meno rispetto all’idrosterzo.
Esiste anche un terzo tipo di servosterzo, ovvero il servosterzo elettroidraulico, che è una sorta di evoluzione dell’idrosterzo. Qui, al posto della pompa idraulica, troviamo un motore elettrico, che ha la funzione di generare la pressione idraulica, gestito da una centralina dalla quale riceve informazioni sulla forza impiegata sulla manovra di sterzo.
Di contro, l’azione del servosterzo può incidere sulla reattività dello sterzo rispetto alla forza applicata dal conducente (velocizzando o rallentando la manovra) e determinare un lieve aumento del consumo di carburante. Un confronto, in tal senso, può essere fatto anche tra idroguida ed ESP; quest’ultimo, essendo un ritrovato più recente, offre i maggiori vantaggi.
Assistenza alla Guida e Servosterzo Elettrico
Il servosterzo elettrico consente anche l’adozione dei moderni sistemi di assistenza alla guida, a partire dal parcheggio automatico fino alla guida semiautonoma: L’elettronica di controllo è infatti in grado di azionare a piacere il motorino elettrico e quindi di calibrare in modo ottimale la sterzatura.
Con lo sviluppo della tecnologia in ambito automobilistico, i dispositivi di assistenza alla guida sono diventati sempre più diffusi, sia per i modelli alto di gamma sia, più di recente, per le berline di fascia media e le utilitarie.
In Caso di Guasto al Servosterzo
Come ogni altra parte meccanica dell’auto, anche il servosterzo può andare incontro a guasti e malfunzionamenti.
Tra le possibile cause di un funzionamento non corretto del sistema di servoassistenza vi sono sia un’errata pressione dei pneumatici, sia un livello dell’olio troppo basso (nel caso si tratti dell’idroguida).
Nel primo caso basterà ripristinare la pressione ottimale d’esercizio dei pneumatici, facendo riferimento alle indicazioni fornite dal costruttore dell’auto.
Qualora invece ci si trovi di fronte al malfunzionamento dell’EPS, un eventuale guasto viene segnalato da un’apposita spia luminosa.
A volte capita di entrare nella propria auto, mettere le mani sul volante, provare a girarlo e scoprire che è bloccato. Nessun timore: se succede questo significa che è stato attivato il dispositivo di sicurezza e il volante è bloccato.
Se il problema non dovesse risolversi in questo modo, allora ci troviamo di fronte a un’anomalia un po’ più seria riguardante il servosterzo: ad esempio, potrebbe mancare l’olio. In questo caso sarà necessario aprire il cofano e controllare l’olio tramite l’apposita asticella.
Se l’olio è presente in quantità sufficiente, allora il problema è un altro: potrebbe essere determinato dalla pressione insufficiente delle gomme, oppure dalla rottura della cinghia di servizio.
Il servosterzo dell’auto è un sistema di guida assistita che ormai si trova su tutte le auto disponibili sul mercato.
Esistono diversi tipi di servosterzo, tra cui quelli più comuni sono idraulico ed elettrico.
Per capire cosa sia il servosterzo basterebbe guidare un’auto di qualche decennio fa e poi una di oggi. Nel primo caso faremmo molta più fatica a manovrare il volante, soprattutto quando dobbiamo parcheggiare l’auto, rispetto a oggi.
Il servosterzo è molto utile quando l’auto è ferma e deve mettersi in moto per effettuare una manovra di parcheggio o quando si percorre una curva, tuttavia riveste una particolare importanza anche quando si sta viaggiando a una certa velocità .
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