Constructie en werking
Hydraulische stuurpomp: werking en reparatievoorschriften
Hier vindt u waardevolle en nuttige tips voor garages over het thema ontwerp, werking en diagnose van de hydraulische stuurpomp.
De pomp wekt de hydraulische druk op die nodig is voor de stuurbekrachtiging, zodat het voertuig gemakkelijker en comfortabeler kan worden bestuurd tijdens het rijden. Wanneer de motor draait en het stuurwiel in de middenpositie staat, voert de pomp de hydraulische olie constant door de stuurinrichting en terug naar het expansievat.
Belangrijke veiligheidsinstructie
De volgende technische informatie en praktische tips zijn door HELLA ontwikkeld om autogarages bij hun werkzaamheden professioneel te ondersteunen. De op deze website beschikbare informatie mag alleen worden gebruikt door vakmensen die in de desbetreffende materie zijn opgeleid.
INHOUDSOPGAVE
Constructie en werking: Wetenswaardigheden
De mechanische hydraulische stuurpomp (afb. 1) , ook wel servopomp, stuurbekrachtigingspomp of hydraulische pomp genoemd, wordt via een V-riem door de motor van het voertuig aangedreven. De pomp wekt de hydraulische druk op die nodig is voor de stuurbekrachtiging, zodat het voertuig gemakkelijker en comfortabeler kan worden bestuurd tijdens het rijden. Wanneer de motor draait en het stuurwiel in de middenpositie staat, voert de pomp de hydraulische olie constant door de stuurinrichting en terug naar het expansievat. Wanneer er een stuurbeweging wordt uitgevoerd, wordt de volumestroom omgeleid naar het werkgebied van de stuurbekrachtiging en wordt er druk opgebouwd in het systeem. Bij een volledige stuuruitslag wordt de terugloop geblokkeerd en wordt de maximale systeemdruk voor de stuurbekrachtiging bereikt. In sommige situaties wordt deze stuurbekrachtiging door de bestuurder ook waargenomen door een fluitend geluid tijdens het manoeuvreren.
De werking van de stuurpomp is gebaseerd op het principe van de draaischuifcompressie. De draaischuifpomp, ook wel vleugelcelpomp (afb. 2) genoemd, is een verdringerpomp die is ontworpen voor zuig- en drukopgaven. In de pomp bevindt zich een rotor die t.o.v. de pompkamer buiten het midden is aangebracht. In deze rotor kunnen een of meerdere beweeglijke schuiven (vleugels) zijn gemonteerd. Door de riemaandrijving wordt de pompas en zodoende de rotor in een draaibeweging gebracht. De beweeglijke schuiven worden door de centrifugaalkracht en de druk die wordt opgebouwd tegen de binnenwand van de pompkamer gedrukt en dichten de cellen af. Daarbij wordt de hydraulische olie in de door de huiswand en door twee schuiven gevormde cellen van de zuigzijde naar de drukzijde verdrongen. Deze verandering in celvolume zorgt voor een aanzuigdruk, die ervoor zorgt dat olie uit het expansievat via het hydraulische leidingsysteem van de hydraulische stuurinrichting wordt aangezogen door de vacuümpomp. De volumestroom van de pomp neemt evenredig toe met het motortoerental. Om de stuurbekrachtiging te verminderen bij hogere rijsnelheden of pompsnelheden, wordt de stroomsnelheid geregeld via een doorstroombegrenzingsklep.
Inbouwpositie in het voertuig
In de meeste gevallen wordt de stuurpomp (afb. 3) direct aan de zijkant van de motor gemonteerd. Afhankelijk van het aandrijfriemconcept wordt de pomp mechanisch aangedreven met een eigen V-riem of via de aandrijfriem.
Stuurpomp met poelie
Ontwerp vleugelcelpomp
- Hijsring
- Vleugels
- Rotor
- As
- Pompbehuizing
Inbouwpositie
Storingsoorzaken en symptomen: Diagnose
Een storing in de hydraulische pomp kan zich als volgt voordoen:
- Stroef lopende stuurinrichting
- Schurende, malende of piepende pompgeluiden
- Olielekkage bij de pompbehuizing
- Schuimvorming in het expansievat
De volgende oorzaken kunnen verantwoordelijk zijn voor een storing van de pomp:
- Externe mechanische schade aan de aandrijving of de behuizing
- Interne schade door vervuiling of metaaldeeltjes in het stuursysteem
- Onvoldoende smering door lekken in het stuursysteem - pomp is drooggelopen
- Thermische overbelasting door oude of ongeschikte hydraulische olie
Controle en reparatie: Werkplaatstips
Controleer tijdens de foutopsporing bij mechanisch aangedreven stuurpompen eerst de V-riem. In veel gevallen is een defecte of onvoldoende gespannen V-riem de oorzaak van een defecte stuurbekrachtiging. Vervolgens moet de hydraulische olie worden gecontroleerd op vulniveau en staat, en indien nodig worden bijgevuld of vervangen volgens de instructies van de fabrikant. De kleur van de servo-olie kan ook aanwijzingen geven. Afhankelijk van de specificaties van de voertuigfabrikant moet de olie amberkleurig of roodachtig/roze zijn. Een bruinige of zelfs al zwarte kleur wijst op zware vervuiling door slijtage in het stuursysteem. In dit geval moet het systeem worden gecontroleerd en moeten de beschadigde onderdelen worden vervangen.
Reparatievoorschriften
Als de stuurbekrachtigingspomp moet worden vervangen als onderdeel van de reparatie, neem dan de volgende reparatievoorschriften in acht:
- Vanwege de ingreep in het stuursysteem mag de pomp alleen door geschoold personeel worden vervangen.
- Het hydraulische stuursysteem moet op verontreiniging worden gecontroleerd en zo nodig worden gespoeld en gereinigd voordat de pomp wordt geïnstalleerd!
- Na het installeren van de pomp moet het hydraulische stuursysteem opnieuw gevuld, ontlucht en op lekken worden gecontroleerd! Gebruik alleen nieuwe stuurbekrachtigingsoliën die door de autofabrikant zijn gespecificeerd.
De pomp is onderdeel van het stuursysteem en behoort daarmee tot een van de veiligheidsrelevante onderdelen. Een onjuist uitgevoerde reparatie kan leiden tot systeemstoringen en persoonlijk letsel!
- Neem bij alle reparaties aan het hydraulische stuurinrichting de veiligheidsinstructies en reparatievoorschriften van de betreffende voertuigfabrikant in acht!
- Gebruik zo nodig het door de voertuigfabrikant voorgeschreven gereedschap
Uit- en inbouwadviezen
In geval van een reparatie adviseren wij de volgende algemene werkwijze:
Instructies voor uitbouwen
- Zuig de stuurbekrachtigingsolie uit het reservoir en voer deze op de juiste manier af.
- Verwijder de aandrijfriem van de pomppoelie.
- Demonteer de hydraulische toevoer- en hogedrukleidingen van de pomp. Vang lekkende olie op en voer deze af. Voer gedemonteerde afdichtingen uit de verbindingsleidingen af.
- Bouw de stuurpomp uit door de bevestigingsschroeven van de pomp los te draaien en te verwijderen.
- Controleer de hydraulische leidingen op staat en schade en vervang ze indien nodig.
- Het hydraulische stuursysteem moet op verontreiniging worden gecontroleerd en zo nodig worden gespoeld en gereinigd voordat de pomp wordt geïnstalleerd! Vervang het systeemfilter.
Voordat de nieuwe pomp wordt geïnstalleerd, moet de oude en nieuwe pomp worden vergeleken. Indien nodig moeten noodzakelijke onderdelen, zoals de poelie, worden omgezet van de oude naar de nieuwe pomp.
Het inbouwen van de nieuwe pomp gebeurt in omgekeerde volgorde.
Inbouwadviezen
- Reinig het flensoppervlak van de pomp en het montageoppervlak op de motor.
- Bouw de hydraulische stuurpomp in volgens de reparatievoorschriften van de voertuigfabrikant. Aandraaimoment van de schroeven in acht nemen!
- Verwijder alle oliepluggen en reinig de oppervlakken in de buurt van de aansluitpunten van de hydraulische leidingen met een geschikt reinigingsmiddel.
- Sluit de hydraulische leidingen aan op de pomp. Gebruik hiervoor nieuwe afdichtingselementen!
- Installeer de aandrijfriem en span deze volgens de specificaties van de fabrikant.
- Vul het reservoir tot de markering met nieuwe hydraulische vloeistof die wordt aanbevolen door de autofabrikant.
- Start de motor van het voertuig en laat hem stationair draaien.
- Draai het stuur enkele keren langzaam van de linker- naar de rechteraanslag.
- Vul hydraulische vloeistof bij tot er schone vloeistof zonder luchtbellen uit de retourleiding in het reservoir komt.
- Controleer of het oliepeil in het reservoir overeenkomt met de markeringslijn en plaats vervolgens de dop terug.
- Maak een proefrit en controleer of het stuursysteem goed werkt.
Na het installeren van de pomp moet het hydraulische stuursysteem opnieuw gevuld, ontlucht en op lekken worden gecontroleerd! Gebruik alleen nieuwe stuurbekrachtigingsoliën die door de autofabrikant zijn gespecificeerd!