artikel

Van toeren- naar snelheidsafhankelijke bekrachtiging, licht sturen met gevoel (1998-05)

Techniek

Vrijwel alle nieuwe auto’s hebben tegenwoordig stuurbekrachtiging. Die kan toeren- of snelheidsafhankelijk werken. Wat is precies het verschil en vooral het effect ervan? Hoe ziet overigens de stuurbekrachtiging van de toekomst er uit?

Toen in de VS de auto’s de twee ton gewicht passeerden, besloot Chrysler in 1961 dat het tijd werd om stuurbekrachtiging te monteren. Toen, en nog vele jaren daarna, was het niet ongewoon dat er meer dan vijf stuuromwentelingen nodig waren om de niet bepaald geringe draalcirkel te kunnen maken. Rechtuit rijden had meer weg van mikken op een ver verwijderd doel, zo indirect werkte de besturing. Dankzij de stuurbekrachtlging werd het manoeuvreren bij lage snelheden kinderspel, maar bij het rechtuit rijden bleef de besturing gevoelloos.

Vandaar dat er in Europa geen interesse was voor ‘Power Steering’, vooral niet omdat het slalomrijden of bergpassen nemen tegenwerkte. Als het stuur te snel werd verdraaid ‘verstijfde’ de bekrachtiging en bleef er niet veel te sturen over. Nadat Citroën in 1956 op de DS een hydraulische stuurbekrachtiging aanbracht en die bij elke volgende versie verder vervolmaakte, zagen de Europese constructeurs ook de voordelen. Radiaalbanden en bijzondere wielophanging konden worden toegepast, met als gevolg een nauwkeurige besturing onder alle omstandigheden. Zo is de situatie nog steeds: de moderne stuurbekrachtiging is een vrijwel onmerkbare hulp daar waar dat nodig is.

Het is bijna vanzelfsprekend dat auto’s met enig gewicht op de voorwielen stuurbekrachtiging hebben. Wie zo’n stuurhulp heeft gehad, wil nooit meer zonder. Dat het zover is gekomen, is te danken aan het vele ontwikkelingswerk dat er de afgelopen decennia is verricht. Veel werk ging zitten in de regeling van de hydraulische pomp. Deze wordt door de motor aangedreven en varieert zowel het volume als de druk als er geen maatregelen worden genomen. Er zijn tal van varianten ontwikkeld, daaronder toerentalafhankelijk geregelde uitvoeringen. Dat is voor de bestuurder(ster) niet te merken, het is een constructieve aanpassing om het opgenomen vermogen van de pomp te beperken.

Wat een belangrijke stap vooruit was en nu alom wordt toegepast is snelheidsafhankelijke stuurbekrachtiging. ZF ontwikkelde de Servotronic, met elektronische regeling, voor de BMW 7-serie in 1986. Honda kwam met een mechanische regeling om hetzelfde effect te bereiken. Bij lage snelheden en grote, snelle stuurbewegingen een hoge mate van bekrachtiging, op hoge snelheden en kleine, langzame stuurbewegingen vrijwel geen bekrachtiging. Een andere uitvoering is de krachtsafhankelijke bekrachtiging. Daarbij zorgt een torsiestaaf in de stuurkolom voor een voorspankracht en wordt de bekrachtiging aangepast aan de behoefte.

Op het ogenblik wordt veel aandacht geschonken aan het benodigde vermogen van de hele installatie. Vandaar dat men nu vaak een elektromotor gebruikt om de pomp aan te drijven. In die situaties waar de stuurbekrachtiging weinig vermogen vraagt, kan het toerental van de elektromotor worden aangepast. Nog verder gaan de puur elektrische stuurbekrachtigingen die steeds meer worden gemonteerd. Deze systemen besparen tot 10 procent aan brandstof en 80 procent aan gewicht ten opzichte van een hydraulische installatie.

De toekomst ligt heel dichtbij. Citroën heeft met het Activa studiemodel het begrip ‘steer by-wire’ geïntroduceerd. Elk van de vier wielen heeft een eigen stuurmotor en het stuurwiel is voorzien van sensoren. Er zijn geen stuurkolom, geen stuurhuis en geen spoorstangen meer. De bestuurder geeft aan wat er moet gebeuren, sensoren vertalen dat in commando’s voor de stuurmotoren aan elk wiel. Meerdere merken (Saab, Mercedes) hebben ook al prototypes getoond van besturing met een stuurknuppel/joystick in plaats van een stuurwiel. Praktische toepassing stuit echter voorlopig nog op wettelijke eisen aan fail-safe werking, die een puur elektronisch systeem verbieden en de toch al hoge kosten nog verder opjagen.

Reageer op dit artikel