Jak działa wspomaganie kolumnowe?

Wspomaganie kolumnowe, nazywane też EPS z napędem w kolumnie (z angielskiego Column-Assist Electric Power Steering), to jedna z najczęściej spotykanych form elektrycznego wspomagania kierownicy w nowoczesnych samochodach osobowych. Od klasycznych układów hydraulicznych różni się przede wszystkim konstrukcją, sposobem działania i rozmieszczeniem kluczowych komponentów. W systemie kolumnowym cały mechanizm wspomagania zintegrowany jest z kolumną kierowniczą – a nie z przekładnią kierowniczą, jak w rozwiązaniach z napędem bezpośrednim przy listwie. To daje mu wiele zalet, ale także wiąże się z pewnymi ograniczeniami.

Sercem wspomagania kolumnowego jest silnik elektryczny zamontowany bezpośrednio na kolumnie kierowniczej, zazwyczaj w okolicy jej dolnej części. Ten kompaktowy silnik odpowiada za generowanie momentu wspomagającego, który „pomaga” kierowcy obracać kierownicą, zmniejszając fizyczny wysiłek potrzebny do manewrowania pojazdem. Obok silnika znajduje się przekładnia ślimakowa, która przenosi siłę z silnika na wał kierowniczy. Całością steruje elektroniczny moduł sterujący, który na bieżąco analizuje dane z czujników i reguluje siłę wspomagania w zależności od sytuacji.

Głównym czujnikiem wykorzystywanym w tym systemie jest czujnik momentu obrotowego. Rejestruje on, z jaką siłą kierowca próbuje skręcić kierownicą i w jakim kierunku. Na podstawie tych informacji system określa, ile wspomagania należy dodać. Dodatkowo system bierze pod uwagę prędkość pojazdu – im wyższa prędkość, tym mniejsza siła wspomagania, by kierownica była bardziej stabilna i mniej wrażliwa na drobne ruchy. Przy małych prędkościach, jak np. podczas parkowania, wspomaganie jest silniejsze, co znacznie ułatwia manewrowanie.

Jedną z zalet wspomagania kolumnowego jest jego prostota konstrukcyjna – dzięki temu układ jest lżejszy, tańszy w produkcji i łatwiejszy do zintegrowania z innymi systemami elektronicznymi pojazdu. Nie wymaga płynu hydraulicznego, przewodów ciśnieniowych, ani pompy – co oznacza mniejszą liczbę potencjalnych punktów awarii i niższe koszty serwisowe. Ponadto, system kolumnowy dobrze współpracuje z nowoczesnymi systemami bezpieczeństwa, takimi jak asystent pasa ruchu, automatyczne parkowanie czy kontrola toru jazdy, które wykorzystują ten sam mechanizm do ingerencji w tor skrętu kół.

Mimo wielu zalet, wspomaganie kolumnowe nie jest pozbawione wad. Ponieważ siła wspomagania działa wyłącznie na kolumnę kierownicy, a nie bezpośrednio na koła, system ten bywa mniej efektywny w większych pojazdach lub autach o bardziej sportowym charakterze. W samochodach z napędem na cztery koła, dużym silnikiem lub cięższą konstrukcją często stosuje się alternatywne rozwiązania – takie jak wspomaganie bezpośrednio przy listwie przekładniowej (tzw. rack-assist EPS). Wspomaganie kolumnowe bywa też bardziej podatne na luzy w układzie kierowniczym oraz wrażliwe na zużycie łożysk i przekładni ślimakowej, co może objawiać się stukami, oporem przy skręcie lub nierówną pracą kierownicy.

Podsumowując – wspomaganie kolumnowe działa w oparciu o silnik elektryczny i przekładnię zintegrowaną z kolumną kierownicy, co czyni je prostym, lekkim i skutecznym rozwiązaniem dla aut miejskich i kompaktowych. Choć może mieć pewne ograniczenia w samochodach cięższych lub sportowych, to jego niezawodność, niskie koszty eksploatacji i pełna współpraca z nowoczesną elektroniką czynią je standardem w dzisiejszej motoryzacji. Przy prawidłowym użytkowaniu i regularnej diagnostyce potrafi działać bezproblemowo przez wiele lat, a jego naprawa – jeśli potrzebna – bywa znacznie tańsza niż w przypadku tradycyjnych układów hydraulicznych.