В резултат на тези мисли, през 19 век се ражда концепцията за сервоуправление. След появата на тежкотоварни автобуси с парен двигател по градските улици, стана необходимо да се облекчи натоварването на шофьорите, които ги управляват. Започна търсене на конструктивни решения, за да се намали усилието при завъртане на кормилото-зого колела.
През 1925 г. Франсис Дейс е един от първите, патентовали хидравлична система за сервоуправление в САЩ, а през 1933 г. General Motors вече планирали да я инсталират на своя автомобил Cadillac с дванадесетцилиндров двигател. До 1951 г. Chrysler усвоява производството на сервоусилвател на волана и оттогава започва да оборудва много от моделите си с него. Първият производителя на леки автомобили, предложившим инсталация гидроусилителя управление като допълнително оборудване на модела "519", е била фирмата "Фиат". В момента резултатът е появата на предния задвижващите автомобили, използването на гуми по-голям размер и маса, окачване със сложната кинематикой има нужда от прилагането на усилвателя на кормилното управление, дори и в малки автомобили. Както подсказва името, това устройство е базирано на принципа на хидравликата. Налягането в системата, запълнена със специална течност, се създава от хидравлична помпа, задвижвана от коляновия вал на двигателя. Дизайнът включва клапан за управление на волана, който при завъртане на волана превключва подаването на течност към една или друга кухина, осигурявайки допълнително въздействие върху задвижващия механизъм на волана (скоростна кутия или рейка). Първоначално конструкциите на хидравличния волан бяха несъвършени и имаха редица недостатъци. Например, те намалиха усилието, необходимо за управление на автомобила, толкова много, че обратната връзка от волана се загуби. Такива системи са били инсталирани на автомобили до 80-те години. Не е трудно да си представим колко опасно е да се "прекалява" при манипулиране на волана, докато се завива с висока скорост.
Тук следват основните изисквания, на които трябва да отговаря механизмът на сервоусилвателя на волана. Целта е завиването да е лесно при маневриране с ниски скорости и по-осезаемо по отношение на силата на волана при шофиране с по-високи скорости, така че шофирането на автомобила да стане възможно най-безопасно.
При повечето системи за сервоуправление, усилването остава постоянно, независимо от скоростта на автомобила. Въпреки това, все по-голям брой автомобили, навлизащи на пазара днес, са оборудвани със системи за променливо подпомагане на мощността, при които нивото на подпомагане се променя в зависимост от скоростта на автомобила, осигурявайки прецизна и бърза реакция при завиване и необходимата сила при маневриране с автомобила с ниски скорости.
Един от начините да се постигне това е използването на кормилна рейка с променливо предавателно число. За тази цел стъпката и диаметърът на делителната окръжност на зъбите се променят по дължината на рейката, докато стъпката на зъбите на зъбното колело остава постоянна. Когато колелата на автомобила са настроени да се движат право напред, предавателното число на кормилното колело е равно на единица и коефициентът на усилване е най-малък, но с приближаването на волана към крайните му положения, предавателното число се увеличава и силата, необходима за завъртане на колелата, намалява. Компютърно управляваното сервоуправление също вече не е нещо необичайно. Тези кормилни системи обработват информация от скоростомера на превозното средство. Тяхната работа се определя не само от оборотите на двигателя, но и от скоростта на превозното средство. Микропроцесорът на компютъра анализира сигналите, идващи от сензора, и изчислява необходимия коефициент на усилване във всеки момент, което се реализира с помощта на електрохидравличен преобразувател.
Идеята за разработчици на такива системи: вземете най-доброто от два вида управление - при скорости, характерни за паркиране на превозно средство, да кормилното управление е най-лесно, а при движение с висока скорост на действие на усилвателя се намали до такава степен, че да може системата да работи почти толкова, колкото на нормално механично управление без усилвател.
Поддръжка на системата
Като правило, механизмът на сервоусилвателя на волана е много надежден и не изисква сложна поддръжка по време на работа на автомобила. Дори ако помпата на сервоусилвателя на волана се повреди, превозното средство може да продължи да се движи, въпреки че завъртането на волана в този случай ще изисква значително повече усилия, отколкото дори при превозно средство без сервоусилвател на волана.
Най-честата причина за пълна повреда на сервоусилвателя на волана е счупен ремък на задвижването на помпата. Проверявайте редовно състоянието на колана - може да е износен или хлабав. Един от признаците на слабо опъване на ремъка е появата на откат (обратно натискане) на волана. Това обикновено е най-забележимо, когато колата потегля и колелата са завъртени докрай.
Поддържайте правилното ниво на течност в резервоара за усилвател. Когато е необходимо, добавете само течността, посочена в сервизното ръководство. Моля, обърнете внимание, че течността, предназначена за автоматични трансмисии, не може да се използва за всички системи на сервоуправление. На пазара се предлагат много различни марки течности. Неправилната течност може да повреди всички уплътнения в системата.
Тъй като течността се използва не само като работна течност на хидравличната система, но и като смазка, е много важно нивото ѝ да не пада под нормата, в противен случай помпата може да се повреди. Също така се уверете, че течността е чиста. Мръсната или изтекла течност бързо ще унищожи уплътненията на помпата и хидравличната система, разположени на механизма на зъбната рейка и зъбното колело, което след това ще изисква скъпи ремонти. Рядко се налага подмяна на течности. Ако искате да източите течността, трябва да отворите капачката на разширителния резервоар, да изключите една от системните тръби и да завъртите волана няколко пъти от едната страна на другата, за да изстискате течността от хидравличната система. Обикновено няма специален отвор за оттичане на течността. Нова течност се добавя през разширителния резервоар. Като правило това води до образуването на въздушни шлюзове в хидравличната система, което нарушава нейната функционалност. Те трябва да бъдат премахнати. Най-лесният начин да направите това е следният. Стартирайте двигателя, отворете капачката на разширителния резервоар и обезвъздушете системата, като завъртите волана няколко пъти от едно крайно положение в друго. С изпомпването на хидравличната система, нивото на течността в резервоара ще намалее. Повтаряйте тази процедура, докато се стабилизира. След това долейте течност до необходимото ниво и затворете капака, като предварително проверите дали вентилационният отвор е запушен (ако съществува).
Най-честата повреда на системите за сервоуправление е изтичане на течност. Автомобилите с такъв дефект обикновено не преминават технически преглед. Някои по-стари хидравлични системи са допускали изтичане на малко количество течност през лагери, валове и др., тъй като е практически невъзможно да се направят напълно херметични. Редовно проверявайте системните възли от всички страни, за да откриете своевременно евентуални течове от тръбопроводи и фитинги, както и от слабо закрепени тръбопроводи и други части.
Проверете дали някоя от тръбите или маркучи не се трие в компонентите на шасито или окачването. Повредена хидравлична линия може да доведе до изтичане на течност през капаците. Когато проверявате, завъртете волана от едно крайно положение в друго. Малките течове често могат да бъдат поправени чрез добавяне на търговски достъпни уплътнителни добавки към течността. Това обаче ще бъде само краткосрочна мярка. Ако помпата е повредена, тя може да бъде поправена с помощта на комплект за ремонт на нови уплътнения. Подмяната на уплътненията няма да подобри особено помпата, ако е силно износена.
За тези, които обичат да правят всичко сами, ремонтът на помпата няма да представлява големи трудности. Въпреки това, преди да монтирате ремонтираната помпа на автомобила, препоръчително е да я тествате на стенд. Ако подозирате, че помпата е износена, свържете се със специалист по хидравлично управление, за да провери работното ѝ налягане и да диагностицира правилно повредата. Най-общо казано, многобройните предимства на сервоуправлението далеч надвишават проблемите, създадени от евентуалните му неизправности. След като сте карали кола с модерна система, преминете на кола без сервоусилвател на волана и веднага ще "усетите разликата".