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Die Servolenkung

Veröffentlicht in Wissen und Technik

Die hydraulisch unterstützte Lenkung des Citroën DS

Bereits seit dem Debüt des Citroën DS ist dieses Fahrzeug mit einer Lenkhilfe ausgerüstet (bei den ID-Modellen gegen Aufpreis). Die Zentralhydraulik hilft beim leichtfüßigen Dirigieren des großen Citroën.

Wie funktioniert nun diese hydraulisch unterstützte Lenkung? Schauen wir uns die vereinfachte Darstellung dieser Servolenkung einmal genauer an.

 

Grundschema der Servolenkung

 

Die Lenkung setzt sich zusammen aus einem mit der Zahnsstange verbundenem Kolben (mit zwei Druckflächen), aus dem Steuergehäuse mit Zahnstangenritzel, der Betätigungsgabel und den zwei Schiebern mit den Lenkventilen (für jede Kolbenseite ein Ventil).

Die Lenkstange ist mit der Betätigungsgabel verbunden, die je nach Drehrichtung den Schieber des linken oder rechten Lenkventils bewegt. Diese Ventile befinden sich im Steuergehäuse und folgen der Lenkbewegung in einem sogenannten Lenkkopf, der die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit in jeder Lage ermöglicht.

Dreht der Fahrer nicht am Lenkrad, so befinden sich die Kräfte am Kolben im Gleichgewicht und die Ventile sind verschlossen.

Bei einer Lenkbewegung wirkt die Gabel auf die Ventile, ein Schieber senkt der andere hebt sich. Der sich senkende Schieber bringt den Hydraulikdruck auf die Kolbenfläche, der sich hebende bringt die andere Fläche des Kolbens mit dem Auslaß in Verbindung. Durch diese Druckverteilung je nach Fahrtrichtung, bewegt sich der Kolben nach rechts bzw. nach links. Lenkt der Fahrer nun z. B. nach links, öffnet sich das entsprechende Lenkventil, der Hydraulikdruck wirkt auf die rechte Kolbenfläche. Da der Druck an der anderen Druckfläche gleichzeitig nachläßt, das andere Lenkventil öffnet den Auslaß, schiebt sich die Kolbenstange und somit die Zahnstange durch den höheren Druck im rechten Zylinder in die linke Richtung. Solange der Fahrer auf das Lenkrad einwirkt, hält er den Schieber unter Druck, der Kolben bewegt sich weiter.

Hält er nun das Lenkrad in einer Position fest, nehmen die Schieber ihre Gleichgewichtsstellung wieder ein und schließen somit die Lenkventile. Die Zahnstange bzw. der Kolben bleibt in der gerade eingenommenen Position stehen.

Um ein sofortiges Ansprechen der Lenkung zu ermöglichen, wird bei Ruhestellung des Lenkrades im Zylinder beiderseits des Kolbens ein Restdruck aufrechterhalten. Diese sogenannte Drucküberschneidung wird durch die Grundeinstellung der Schieber gewährleistet. Jede Aktion am Lenkrad wird so durch Druckerhöhung an einer Kolbenfläche unmittelbar an die Zahnstange weitergegeben.
Explosionszeichnung des Lenkkopfes

 

Die Lenkung des Citroën DS


Damit die Lenkung auch bei Druckausfall funktionstüchtig bleibt, sind zwei Zapfen an der Betätigungsgabel direkt mit dem Zahnstangenritzel verbunden. Diese Zapfen sitzen mit Spiel in ihrer Lagerung, um die Lenkventile im Normalbetrieb, d. h. unter Betriebsdruck, steuern zu können. Dieses Spiel macht sich beim Lenken unter Druck nicht bemerkbar, da der o. g. Restdruck auch die Gabel mit den Schiebern in Kontakt hält.

Die Ingenieure um Paul Magés schufen eine relativ einfach aufgebaute servounterstützte Zahnstangenlenkung, die mit einer Lenkübersetzung von 15:1 sehr direkt ausgelegt ist. Mit nur drei Lenkradumdrehungen bewegt sich die Zahnstange von Anschlag zu Anschlag.

Schnitt durch die hydraulisch unterstützte DS-Lenkung
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