Bland de olika typerna av styrväxlar är kuggstångsstyrningen den mest relevanta. Den kännetecknas inte bara av en kostnadseffektiv tillverkning utan även av låg känslighet för slitage. Styrväxeln överför rattens vridrörelse till bilens framhjul. För att uppnå denna funktion används olika tekniska lösningar. Nedan får du en översikt över styrväxeln och dess funktion.
Styrväxelns uppgift
Bilens styrsystem består av flera komponenter. Mellan ratten och styrstaget sitter själva styrväxeln – en central del i systemet. Dess främsta uppgift är att omvandla rattens vridrörelse till en linjär rörelse. Denna linjära rörelse i styrstaget gör att hjulspindlarna och därmed framhjulen vrids i önskad riktning.
Olika typer av styrväxlar
Det finns flera typer av styrväxlar som omvandlar en vridrörelse till en linjär rörelse:
- Kuggstångsstyrning
- Kulbana-styrning
- Snäckväxelstyrning
- Ross-styrning
- Skruvspindelstyrning
- Gemmerstyrning
Vid snäckväxelstyrning vrids en snäckaxel samtidigt som ratten, vilket gör att styrstaget rör sig. Ross-styrningen bygger på en cylindrisk styrarm (”finger”) som griper in i snäckaxeln. Gemmerstyrningen har inga kuggar på snäckhjulet, utan använder parallellt anordnade skivor som griper in i snäckan.
Skruvspindelstyrningen bygger på en mutter som rör sig längs en skruv beroende på rattens rörelse. Kulbana-styrningen är en vidareutveckling av detta system, där kulor cirkulerar mellan muttern och skruven, vilket minskar friktionen avsevärt.
Den mest använda lösningen i dagens bilar är dock kuggstångsstyrning – som vi därför fördjupar oss i nedan.
Så fungerar kuggstångsstyrning – funktion och fördelar
Sedan flera år tillbaka är kuggstångsstyrningen standard i de flesta nyproducerade personbilar. I detta system sitter ett kugghjul (ett s.k. ritzel) i änden av rattstången. Kugghjulets tänder griper in i kuggstångens spår. När ratten vrids, flyttas kuggstången i sidled. I båda ändar av kuggstången är styrstagen monterade via kulled. På så sätt förs rattens rörelse via kuggstången till styrstagen och därefter vidare till hjulspindlarna och framhjulen.
En stor fördel med kuggstångsstyrningen är dess enkla konstruktion, vilket medför låga tillverkningskostnader och enkel montering. För att minska ansträngningen vid styrning och förbättra komforten används ofta elektrisk eller hydraulisk servostyrning.
Slitage och kontroll av styrväxeln
En fungerande styrning är avgörande för trafiksäkerheten. Samtidigt finns alltid en viss risk för slitageskador över tid. Därför är det viktigt att låta en verkstad kontrollera styrväxeln regelbundet. Även bilprovningen (t.ex. TÜV) granskar styrsystemets skick noggrant.
I allmänhet anses kuggstångsstyrningen vara mycket slitagetålig. Det går därför inte att ange en exakt tidpunkt för när slitage börjar uppträda. Ju mer bilen körs, desto större är dock risken för slitage. Dåliga vägförhållanden kan också bidra till att styrleder slits eller går sönder.
