beauty title

Zahnstangenlenkung: Alles, was Sie wissen müssen

Sind Sie neugierig, was passiert, wenn Sie das Lenkrad Ihres Autos drehen? Normalerweise gibt es viele Arten von Mechanismen zum Lenken, wie zum Beispiel eine Umlaufkugel oder eine elektrische. Zahnstange und Ritzel ist auch ein Lenksystem, das Sie vielleicht schon einmal gehört haben
Eine Zahnstangenlenkung besteht aus einem Ritzel (kreisförmiges Zahnrad) und einer Zahnstange (Lineargetriebe). Das System wandelt Drehbewegungen in lineare Bewegungen um. Die meisten Autos, kleinen Lastwagen und SUVs haben eine Zahnstangenlenkung, im Gegensatz zu der Kugelumlauflenkung, die in größeren Lastwagen, SUVs und anderen schweren Nutzfahrzeugen zu finden ist.

Geschichte von Rack and Pinion

Geschichte der Zahnstangenlenkung
Quelle: Automobileman

Obwohl die Zahnstangenlenkung in der Geschichte der Automobile in den Vereinigten Staaten relativ neu ist, ist sie kein neues Konzept. Die ersten Zahnstangengetriebe wurden von BMW in den 1930er Jahren entwickelt, aber sie wurden in den Vereinigten Staaten erst mit dem MG von 1951 verkauft, und sie wurden bis zum Ford Mustang II und Pinto von 1974 nicht in der Produktion amerikanischer Modelle verwendet. AMC verwendete Zahnstangen und Ritzel in Pacern ab 1975, aber GM und Chrysler verwendeten sie erst in den frühen 1980er Jahren X-Bodies und K-Cars.

Hersteller in den Vereinigten Staaten sahen Zahnstange und Ritzel als logisch an. Es wurde viele Jahre lang von europäischen und asiatischen Automobilherstellern verwendet und war ein einfacheres Design als die Umlauflenkgetriebe, so dass es in der Herstellung kostengünstiger war. Zahnstangenlenkung ist auch viel leichter als ein herkömmliches Getriebe, was eine bessere Benzinverbrauchsleistung bedeutet. Umlenkarme, Mittelglieder, Spurstangenhülsen und Pitman-Arme sind beim Zahnstangen- und Ritzeldesign nicht erforderlich. Dies, zusätzlich zu den Gewichtsverlust Vorteile. Zahnstangen und Ritzel lassen sich viel einfacher in ein Frontantriebssystem integrieren, da sie nahe am Querantriebsstrang montiert werden können. Die Getriebeübersetzungen könnten auch auf jeden Radstand sowie auf das Handling und die Optionspakete zugeschnitten werden. Zahnstangengetriebe sorgen zudem für ein strafferes Fahrgefühl im Lenkrad, was sich in einem insgesamt besseren Handling niederschlägt.

Zahnstangensysteme werden nicht nur zum Lenken von Pkw und Kleinlastwagen, sondern auch für eine Vielzahl anderer Zwecke eingesetzt. Zahnstangen- und Ritzelsysteme werden nicht nur eingesetzt, um Züge beim Erklimmen steiler Steigungen zu unterstützen, sondern bieten auch eine bessere Bremskontrolle, insbesondere bei Schnee und Eis. Sie sind Standardfunktionen in den meisten Treppenliften. Der Zahnstangen- und Ritzelmechanismus wird häufig mit hydraulischer oder elektrischer Energie betrieben.

Arthur Ernest Bishop erfand das variable Rack in den 1970er Jahren. Sein variables Zahnstange wurde verwendet, um das Fahrzeughandling in Kombination mit einem Standardritzel zu verbessern.

Verhältnisse von Zahnstange und Ritzel

Um von Schloss zu Sperre zu gelangen, benötigen die meisten Autos drei bis vier volle Umdrehungen des Lenkrads (von ganz rechts nach ganz links). Die Lenkübersetzung gibt an, wie weit Sie das Lenkrad drehen müssen, damit sich die Räder um einen bestimmten Betrag drehen können. Eine höhere Übersetzung zeigt an, dass Sie das Lenkrad mehr drehen müssen, um die Räder um eine bestimmte Menge zu drehen, während eine niedrigere Übersetzung anzeigt, dass die Lenkung schneller reagiert.

In einigen Fahrzeugen wird eine Lenkung mit variabler Übersetzung verwendet. Die Mitte dieser Zahnstangenlenkung hat eine andere Anzahl von Zähnen pro cm (Zahnteilung) als die Enden. Infolgedessen ist das Lenkrad, wenn es in Richtung des Schlosses gedreht wird, empfindlicher als wenn es sich in der Nähe seiner Mittelposition befindet, wodurch das Auto wendiger wird.

Es gibt zwei Haupttypen von Zahnstangenlenkungen:

  • Endabnahme – die Spurstangen werden über die inneren Axialstangen am Ende der Zahnstange befestigt.
  • Mittelaufnahme – Schrauben befestigen die Spurstangen an der Mitte der Zahnstange.

SEHEN SIE MEHR:

  • Zahnstangen- und Ritzelleck: Warnzeichen und Ursachen
  • Auto zieht nach rechts: Die möglichen Gründe und Lösungen

Funktionsweise dieses Systems

Die Zahnstangenlenkung funktioniert, indem sie die kreisförmige Bewegung des Lenkrads in die lineare Bewegung umwandelt, die zum Drehen der Räder über ein Getriebesystem erforderlich ist. Das Getriebe ist in einem Metallrohr untergebracht. Das Rohr hat an beiden Enden Öffnungen, mit denen das Rack an einer axialen Stange befestigt werden kann. Das Ritzelgetriebe ist mit der Lenkwelle verbunden, so dass beim Drehen des Lenkrads das Zahnrad durchdreht und die Zahnstange bewegt. Die axialen Stangen sind mit einem Spurstangenende verbunden, das an der Spindel befestigt ist.

Das Zahnstangengetriebe dient zwei Zwecken:

  • Umwandlung der Drehbewegung des Lenkrads in die lineare Bewegung, die erforderlich ist, damit sich die Räder des Fahrzeugs drehen können
  • Reduzierung der Gänge, die es dem Lenkrad erleichtert, die Räder zu drehen

Anzeichen von Problemen

Da Zahnstange und Ritzel im Grunde Zahnradmechanismen sind, verschleißen sie und versagen im Laufe der Zeit. Genau wie fast jede andere Komponente in Ihrem Auto wirklich. Hier sind die Anzeichen, auf die Sie laut Wartungstipps achten sollten:

Übermäßiges Spiel oder lockeres Lenken

Ihr Lenkrad sollte sich „eng“ anfühlen, wenn Sie es bedienen. Das heißt, wenn Sie das Lenkrad drehen, können Sie fühlen, wie sich die Vorderräder drehen. Wenn Ihre Zahnstange und Ihr Ritzel versagen, werden Sie feststellen, dass sich das Lenkrad locker anfühlt oder das Lenkrad übermäßig spielt. Es wird sich oft so anfühlen, als würde Ihr Auto langsam reagieren, wenn Sie das Rad drehen. Das Auto wird sich auch schwieriger zu kontrollieren anfühlen und kann mit hoher Geschwindigkeit wandern.

Irgendwann können Sie auch einen tauben Fleck fühlen. Dies ist, wenn Sie das Lenkrad drehen, aber die Vorderräder drehen sich erst, wenn Sie es in einen bestimmten Winkel drehen. Dies geschieht, weil sich die Zahnstange und das Ritzel nicht gegenseitig greifen, was bedeutet, dass sich das Zahnstange nicht wirklich bewegt, wenn Sie das Rad drehen.

Geräusche beim Drehen

Ihr Auto kann auch ein klirrendes Geräusch machen, wenn Sie das Lenkrad drehen. Ein abgenutztes Zahnstange und Ritzel hat möglicherweise nicht genug Schmierung und schlägt und schleift aneinander und macht dabei ein Geräusch.

Beachten Sie, dass diese Geräusche von den Spurstangen oder anderen Aufhängungskomponenten stammen können. Der Unterschied besteht darin, dass, wenn das Geräusch von einem schlechten Zahnstange und Ritzel stammt, Sie das Geräusch fast jedes Mal hören werden, wenn Sie das Rad drehen. Klirrende Geräusche, die von der Fahrwerksbaugruppe kommen, treten in der Regel nur auf, wenn Sie über Unebenheiten gehen oder eine enge Kurve machen.

Undichte Servolenkungsflüssigkeit

Wenn Sie eine hydraulische Servolenkung in Ihrem Auto haben, kann es vorkommen, dass eine Servolenkungsflüssigkeit austritt, wenn die Zahnstange und das Ritzel ausfallen. Wenn Sie eine Pfütze roter Flüssigkeit unter Ihrem Auto sehen, kann dies entweder ein Servolenkungsleck oder ein Getriebeflüssigkeitsleck sein. Überprüfen Sie, woher das Leck kommt, um zu überprüfen, ob es sich um die Servolenkungsflüssigkeit oder das Getriebeöl handelt.

Denken Sie daran, dass ein Servolenkungsleck aufgrund einer schlechten Servolenkungspumpe, eines fehlerhaften Reservoirs oder undichter Leitungen auftreten kann. Ihr Zahnstange und Ritzel ist möglicherweise nicht die Ursache in erster Linie. Wenn Ihr Auto über eine elektrische Servolenkung verfügt, werden Sie dieses Problem nicht sehen. Dies liegt daran, dass die elektrische Servolenkung keine Flüssigkeiten benötigt, um zu funktionieren.

Wiederbeschaffungskosten

Wiederbeschaffungskosten für Zahnstangenlenkräder
Quelle: Railly News

Ein Zahnstangen- und Ritzelersatz kostet zwischen 1.000 und 1.900 US-Dollar einschließlich Arbeit, abhängig von der Marke und dem Modell Ihres Fahrzeugs. Das Zahnstange und das Ritzel selbst liegen in der Regel bei etwa 700 bis 1.500 US-Dollar, während die Arbeitskosten Sie bis zu 400 US-Dollar zurückwerfen. Zum Beispiel kostet das Zahnstange und das Ritzel für einen 2015 Toyota Corolla 717 US-Dollar, zusätzliche Arbeitskosten von 400 US-Dollar und Sie sehen eine Reparaturrechnung von 1.117 US-Dollar.

Natürlich sind dies nur grobe Schätzungen, und wir nehmen das obere Ende des Spektrums. Der Zahnstangen- und Ritzelersatz für Ihr Auto kann billiger sein als unsere Schätzung. Unnötig zu sagen, dass Luxus- und Hochleistungsautos wahrscheinlich mehr kosten werden. Die gute Nachricht ist, dass Zahnstange und Ritzel in der Regel ziemlich lange halten. Sie werden in der Regel für etwa 100.000 Meilen dauern und sie können leicht mehr als das dauern. Mein Mitsubishi Pajero Sport zum Beispiel hat 120.000 Meilen zurückgelegt und zeigt keine Lenkprobleme.

Bei einem so teuren Ersatzjob fragen Sie sich wahrscheinlich, ob es sich tatsächlich lohnt? Bevor Sie Ihrem Mechaniker grünes Licht geben, ist es ratsam, den Wiederverkaufswert Ihres Autos auf dem Gebrauchtmarkt zu überprüfen. Wenn der Wert Ihres Autos immer noch deutlich über dem Reparaturauftrag liegt, würden wir sagen, dass sich die Kosten lohnen.

Zum Beispiel, wenn der Zahnstangen- und Ritzelersatz Sie $ 1.200 kostet, aber Ihr Auto immer noch für etwa $ 10.000 verkauft werden kann, dann ist der Reparaturjob definitiv wert. Wenn der Wiederverkaufswert Ihres Autos jedoch nur etwa 3.000 US-Dollar beträgt, lohnt es sich nicht. Das ist fast die Hälfte des Wertes Ihres Autos! In diesem Fall sind Sie wahrscheinlich besser dran, Ihr Auto so zu verkaufen, wie es ist.

Eine andere Möglichkeit wäre, Ihr Auto zu verschrotten. Sie können es entweder zu einem Schrottplatz oder zu einer Verschrottungsfirma bringen, die für den Metallwert Ihres Autos bezahlt. Oder Sie nehmen Ihr Auto auch auseinander und verkaufen Einzelteile und Zubehör. Letzteres ist eine zeitaufwendige Option, aber Sie werden wahrscheinlich mehr Geld aus Ihrem Auto herausholen. Unterm Strich, fahren Sie nicht mit den Reparaturen fort, wenn der Marktwert Ihres Autos nicht weit von den Reparaturkosten entfernt ist.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass die Zahnstange und das Ritzel das Herzstück des Lenksystems Ihres Autos sind.Tem. Die Zahnstange ist ein lineares Zahnrad, das mit den Tierods verbunden ist, die letztendlich mit den Vorderrädern verbunden sind. Während das Ritzel ein rundes Zahnrad ist, das oben auf der Zahnstange sitzt und über eine Lenksäule mit dem Lenkrad verbunden ist.
Das Zahnstange und das Ritzel halten bis zu etwa 100.000 Meilen. Aber sie können sich abnutzen, und wenn sie anfangen zu versagen, werden Sie einige auffällige Symptome sehen. Einige Symptome sind klirrende Geräusche, wenn Sie das Lenkrad drehen, austretende Servolenkungsflüssigkeit und ein loses Lenkrad mit viel Spiel. Dies erschwert natürlich die Lenkung und die Fahrzeugkontrolle. Aus diesem Grund sollten Sie kein Auto mit einem schlechten Zahnstange fahren, da dies zu einem schweren Unfall führen kann.

Ähnliche Beiträge

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert