Jak układ kierowniczy działa w samochodzie elektrycznym?

Samochody elektryczne różnią się od spalinowych nie tylko źródłem napędu, ale także rozwiązaniami zastosowanymi w wielu układach mechanicznych i pomocniczych. Jednym z takich elementów jest układ kierowniczy, który w pojazdach elektrycznych zazwyczaj działa inaczej niż w klasycznych konstrukcjach. Zmiany te nie są przypadkowe – wynikają z potrzeby zwiększenia efektywności energetycznej, zmniejszenia masy, uproszczenia konstrukcji oraz dostosowania do zaawansowanych systemów wspomagania i autonomii jazdy.

W większości współczesnych samochodów elektrycznych stosuje się elektryczne wspomaganie układu kierowniczego, znane jako EPS, czyli Electric Power Steering. W przeciwieństwie do układów hydraulicznych, w których siła wspomagania generowana jest przez pompę napędzaną paskiem z wału silnika spalinowego, tutaj cały proces realizowany jest przez silnik elektryczny połączony bezpośrednio z kolumną kierowniczą lub przekładnią. Taki system jest niezależny od pracy jednostki napędowej, dzięki czemu może działać zawsze, gdy auto jest zasilane, niezależnie od tego, czy silnik obraca się czy nie.

Zasada działania układu kierowniczego w aucie elektrycznym pozostaje podobna – kierowca obraca kierownicą, a przekładnia kierownicza, najczęściej zębatkowa, przenosi ruch na drążki i zwrotnice kół. Różnica polega na tym, że czujniki momentu obrotowego i położenia kierownicy monitorują każdy ruch i na podstawie danych z jednostki sterującej uruchamiany jest elektryczny silnik wspomagający, który pomaga w skręcaniu kół z odpowiednią siłą. Całość działa błyskawicznie i bardzo precyzyjnie, a elektronika może dynamicznie dopasowywać siłę wspomagania do prędkości jazdy, kąta skrętu czy trybu jazdy wybranego przez kierowcę.

Elektryczny układ kierowniczy ma szereg zalet, które szczególnie pasują do konstrukcji pojazdu elektrycznego. Przede wszystkim jest bardziej energooszczędny, ponieważ zużywa energię tylko wtedy, gdy jest to potrzebne, a nie cały czas jak w przypadku pomp hydraulicznych. Do tego dochodzi niższa masa, brak potrzeby stosowania przewodów, płynów czy chłodniczki wspomagania, co przekłada się na prostotę serwisową i mniejsze ryzyko wycieków. Układ ten jest także znacznie łatwiejszy do integracji z nowoczesnymi systemami bezpieczeństwa i jazdy autonomicznej, które wymagają precyzyjnego sterowania położeniem kół w sposób elektroniczny.

W wielu nowoczesnych autach elektrycznych wprowadza się też technologię steer-by-wire, czyli układów kierowniczych bez mechanicznego połączenia kierownicy z kołami. W takim rozwiązaniu wszystkie komendy przekazywane są elektronicznie, a reakcja pojazdu może być dowolnie zaprogramowana. Choć jeszcze nie jest to standard, to właśnie auta elektryczne są naturalną platformą do rozwoju takich systemów, które pozwalają na całkowicie nowe podejście do projektowania wnętrza i prowadzenia pojazdu. Zamiast tradycyjnej kolumny, kierownica może mieć zupełnie inny kształt, a sam układ można konfigurować według preferencji użytkownika.

Mimo nowoczesności, układ kierowniczy w samochodzie elektrycznym również może sprawiać problemy. Najczęstsze usterki dotyczą czujników, silnika wspomagania lub jednostki sterującej. Objawami mogą być nagły brak wspomagania, komunikaty błędów na desce rozdzielczej lub nietypowe opory podczas skręcania. Ponieważ cały system działa elektronicznie, wszelkie zakłócenia napięcia, błędy oprogramowania lub uszkodzenia połączeń mogą wpłynąć na jego funkcjonowanie. Dlatego kluczowe jest regularne sprawdzanie stanu technicznego systemu, a także unikanie przeciążeń, na przykład przez długotrwałe kręcenie kierownicą w miejscu.

Układ kierowniczy w samochodzie elektrycznym to nie tylko narzędzie do skręcania kół, ale również jeden z filarów całego układu bezpieczeństwa i komfortu jazdy. Jego precyzja, szybkość działania i możliwości integracji z systemami elektronicznymi sprawiają, że staje się centralnym elementem nowoczesnej motoryzacji. Choć dla kierowcy wygląda i działa podobnie jak w klasycznym aucie, w rzeczywistości jego wnętrze to zaawansowana technologia, która nieustannie analizuje sytuację drogową i wspiera użytkownika w bezpiecznym pokonywaniu każdego zakrętu.