В результаті цих роздумів у XIX столітті народилася концепція підсилювача кермового управління. Після появи на вулицях міст великовантажних автобусів з паровим двигуном стало необхідно полегшити працю водіїв, що керують ними. Розпочався пошук конструктивних рішень, що дозволяють зменшити зусилля при повороті кермового колеса.
У 1925 році в США Френсіс Дейвіс одним з перших запатентував гідравлічний підсилювач кермового управління, а в 1933 році концерн "Дженерал Моторс" вже мав намір встановити його на своєму автомобілі "Кадиллак" з дванадцятициліндровим двигуном. До 1951 року компанія "Крайслер" освоїла виробництво гідропідсилювачів керма і з цього часу почала оснащувати їм багато своїх моделей. Першим виробником легкових автомобілів, який запропонував установку гідропідсилювача рульового управління як додаткове обладнання моделі "519", була фірма "Фіат". В даний час в результаті появи передньопривідних автомобілів, використання шин більшого розміру та маси, підвіски з ускладненою кінематикою існує необхідність застосування підсилювачів рульового управління навіть на невеликих автомобілях. Як випливає з назви, цей пристрій заснований на використанні принципу гідравліки. Тиск у системі, заправленій спеціальною рідиною, створюється гідравлічним насосом, що приводиться в дію коленвалом двигуна. У конструкції передбачений золотниковий клапан, який при повороті керма перемикає подачу рідини в ту чи іншу порожнину, забезпечуючи додатковий вплив на виконавчий механізм кермового керування (редуктор або рейку). Спочатку конструкції кермового управління з гідропідсилювачем були недосконалі і мали низку недоліків. Наприклад, вони зменшували зусилля при керуванні автомобілем настільки, що втрачалася інформативність кермового керування. Такі системи встановлювалися на автомобіль до 80-х років. Неважко собі уявити, наскільки небезпечно переборщити при маніпулюванні кермом, виконуючи поворот на великій швидкості.
Звідси випливають основні вимоги, яким має відповідати механізм гідропідсилювача. Завдання полягає в тому, щоб зробити повертання легким при маневруванні з малою швидкістю і більш відчутним по зусиллю на рульовому колесі під час руху з більшою швидкістю, щоб керування авто стало якомога безпечнішим.
Більшість гідропідсилювачів незалежно від швидкості руху автомобіля коефіцієнт посилення залишається постійним. Однак дедалі більше автомобілів, що надходять на ринок, сьогодні оснащується системами зі змінним коефіцієнтом посилення, у яких ступінь посилення вже змінюється в залежності від швидкості руху автомобіля. Вони забезпечують точну та швидку реакцію при русі автомобіля на поворотах та необхідне зусилля при маневруванні автомобіля з малою швидкістю.
Одним із шляхів досягнення цього є використання рейки кермового механізму зі змінним ставленням зубчастого зачеплення. З цією метою по довжині рейки змінюється крок і діаметр ділового кола зубів, а на шестірні крок зубів залишається постійним. Коли колеса автомобіля виставлені для руху в прямому напрямку, передавальне число рульового механізму дорівнює одиниці і коефіцієнт підсилення найменший, але в міру наближення рульового колеса до його крайніх положень, передатне число зростає і зусилля, необхідне повертання коліс, зменшується. Гідропідсилювач кермового механізму, керований комп'ютером, також перестає бути чимось незвичайним. Такі системи кермового управління обробляють інформацію від спідометра автомобіля. Їхня робота визначається не лише числом оборотів двигуна, а й швидкістю руху автомобіля. Мікропроцесор комп'ютера аналізує сигнали, що надходять від датчика, і обчислює необхідний на кожен момент коефіцієнт посилення, який реалізується за допомогою електрогідравлічного перетворювача.
Ідея розробників таких систем: взяти найкраще з двох видів кермового керування – при швидкостях, характерних для паркування автомобіля, зробити кермо найлегшим, а при русі з високою швидкістю дію підсилювача зменшувати до такого ступеня, щоб система працювала майже так само, як звичайне механічне кермо без підсилювача.
[Матеріал створено на основі сайту: MercedesMan.ru]