Kao rezultat tih misli, koncept servo upravljača rođen je u 19. stoljeću. Nakon pojave teških autobusa na parni pogon na gradskim ulicama, postalo je potrebno smanjiti opterećenje vozača koji su njima upravljali. Započela je potraga za dizajnerskim rješenjima koja bi smanjila napor potreban za okretanje volana.
Godine 1925. Francis Deyes bio je jedan od prvih koji je patentirao hidraulični servo upravljač u SAD-u, a 1933. godine General Motors je već planirao ugraditi ga u svoj automobil Cadillac s dvanaestcilindričnim motorom. Do 1951. godine Chrysler je savladao proizvodnju servo upravljača i od tada je počeo njime opremati mnoge svoje modele. Prvi proizvođač automobila koji je ponudio servo upravljač kao dodatnu opremu za model 519 bio je Fiat. U današnje vrijeme, s dolaskom automobila s prednjim pogonom, većih i težih guma i složenijih ovjesa, postoji potreba za korištenjem servo upravljača čak i na malim automobilima. Kao što i samo ime govori, ovaj uređaj se temelji na principu hidraulike. Tlak u sustavu, ispunjenom posebnom tekućinom, stvara se hidrauličnom pumpom koju pokreće radilica motora. Dizajn uključuje ventil za zakretanje koji, kada se volan okreće, prebacuje dovod tekućine u jednu ili drugu šupljinu, pružajući dodatni utjecaj na aktuator upravljača (mjenjač ili letva). U početku su dizajni servo upravljača bili nesavršeni i imali su niz nedostataka. Na primjer, toliko su smanjili napor potreban za upravljanje automobilom da se izgubila povratna informacija o upravljanju. Takvi su se sustavi ugrađivali u automobile sve do 80-ih. Nije teško zamisliti koliko je opasno "pretjerivati" pri manipuliranju volanom dok se okreće velikom brzinom.
Tu slijede osnovni zahtjevi koje mehanizam servo upravljača mora ispunjavati. Cilj je olakšati skretanje pri manevriranju malim brzinama i učiniti ga uočljivijim u smislu sile upravljanja pri vožnji većim brzinama, kako bi vožnja automobila postala što sigurnija.
Kod većine servo upravljača, pojačanje ostaje konstantno bez obzira na brzinu vozila. Međutim, sve veći broj automobila koji danas ulaze na tržište opremljen je sustavima promjenjive pomoći pri vožnji, kod kojih se razina pomoći mijenja ovisno o brzini automobila, osiguravajući precizan i brz odziv prilikom skretanja automobila te potrebnu silu pri manevriranju automobilom pri malim brzinama.
Jedan od načina za postizanje toga je korištenje volana s promjenjivim omjerom. U tu svrhu, korak i promjer kružnice koraka zuba mijenjaju se duž duljine letve, dok korak zuba na zupčaniku ostaje konstantan. Kada su kotači automobila postavljeni da se kreću ravno naprijed, prijenosni omjer upravljača jednak je jedan, a pojačanje je najmanje, ali kako se upravljač približava svojim krajnjim položajima, prijenosni omjer se povećava, a sila potrebna za okretanje kotača smanjuje se. Računalno kontrolirani servo upravljač također više nije nešto neobično. Ovi sustavi upravljanja obrađuju informacije s brzinomjera vozila. Njihov rad određen je ne samo brzinom motora, već i brzinom vozila. Računalni mikroprocesor analizira signale koji dolaze iz senzora i izračunava potreban faktor pojačanja u svakom trenutku, što se ostvaruje pomoću elektrohidrauličkog pretvarača.
Ideja iza ovih sustava je uzeti najbolje iz oba svijeta - učiniti upravljanje što lakšim pri brzinama parkiranja i smanjiti servo pomoć pri vožnji velikim brzinama tako da sustav radi gotovo kao konvencionalni mehanički sustav upravljanja bez servo pomoći.
Održavanje sustava
Mehanizam servo upravljača je u pravilu vrlo pouzdan i ne zahtijeva složeno održavanje tijekom rada vozila. Čak i ako pumpa servo upravljača zakaže, vozilo se može nastaviti kretati, iako će okretanje upravljača u ovom slučaju zahtijevati znatno veći napor nego čak i na vozilu bez servo upravljača.
Najčešći uzrok potpunog kvara servo upravljača je puknuti remen pogona pumpe. Redovito provjeravajte stanje remena - može biti istrošen ili labav. Jedan od znakova slabe napetosti remena je pojava trzaja (potisak unatrag) na volanu. To je obično najuočljivije kada se automobil kreće i kotači su okrenuti do kraja.
Održavajte odgovarajuću razinu tekućine u spremniku pojačivača. Po potrebi dodajte samo tekućinu navedenu u servisnom priručniku. Imajte na umu da se tekućina namijenjena automatskim mjenjačima ne može koristiti za sve sustave servo upravljača. Na tržištu postoji mnogo različitih marki tekućina. Pogrešna tekućina može uništiti sve brtve u sustavu.
Budući da se tekućina koristi ne samo kao radni fluid hidrauličkog sustava, već i kao mazivo, vrlo je važno da njezina razina ne padne ispod norme, inače pumpa može otkazati. Također provjerite je li tekućina čista. Prljava ili istekla tekućina brzo će uništiti brtve pumpe i hidrauličkog sustava koje se nalaze na mehanizmu zupčanika i letve, što će zatim zahtijevati skupe popravke. Nadoknada tekućine rijetko je potrebna. Ako želite ispustiti tekućinu, morate otvoriti čep ekspanzijske posude, odvojiti jednu od cijevi sustava i nekoliko puta okrenuti volan s jedne strane na drugu kako biste istisnuli tekućinu iz hidrauličkog sustava. Obično nema posebnog otvora za ispuštanje tekućine. Nova tekućina se dodaje kroz ekspanzijsku posudu. U pravilu, to uzrokuje stvaranje zračnih čepova u hidrauličkom sustavu, što narušava njegovu funkcionalnost. Treba ih ukloniti. Najlakši način za to je sljedeći. Pokrenite motor, otvorite čep ekspanzijske posude i odzračite sustav tako da nekoliko puta okrećete volan iz jednog krajnjeg položaja u drugi. Kako se hidraulički sustav pumpa, razina tekućine u spremniku će se smanjivati. Ponavljajte ovaj postupak dok se ne stabilizira. Nakon toga, dodajte tekućinu do potrebne razine i zatvorite poklopac, prethodno provjerivši je li otvor za ventilaciju začepljen (ako postoji).
Najčešći kvar servo upravljača je curenje tekućine. Automobili s takvim nedostatkom obično ne prolaze tehnički pregled. Neki stariji hidraulički sustavi smjeli su propuštati malu količinu tekućine kroz ležajeve, osovine itd., budući da ih je praktički nemoguće potpuno zatvoriti. Redovito pregledavajte jedinice sustava sa svih strana kako biste pravovremeno otkrili moguća curenja iz cjevovoda i spojnica, kao i iz labavo pričvršćenih cjevovoda i drugih dijelova.
Provjerite trljaju li se cijevi ili crijeva o komponente šasije ili ovjesa. Neispravan hidraulički vod može uzrokovati curenje tekućine kroz poklopce. Prilikom provjere, okrenite volan iz jednog krajnjeg položaja u drugi. Mala curenja se često mogu popraviti dodavanjem komercijalno dostupnih aditiva za brtvljenje u tekućinu. Međutim, ovo će biti samo kratkoročna mjera. Ako je pumpa neispravna, može se popraviti pomoću kompleta za popravak novih brtvi. Zamjena brtvi neće puno poboljšati pumpu ako je jako istrošena.
Za one koji vole sve sami raditi, popravak pumpe neće predstavljati velike poteškoće. Međutim, prije ugradnje popravljene pumpe na automobil, preporučljivo ju je testirati na stalku. Ako sumnjate da je pumpa istrošena, obratite se stručnjaku za servo upravljač kako biste provjerili njezin radni tlak i ispravno dijagnosticirali kvar. Općenito govoreći, brojne prednosti servo upravljača daleko nadmašuju probleme uzrokovane njegovim mogućim kvarovima. Nakon što ste se vozili automobilom s modernim sustavom, prebacite se na automobil bez servo upravljača i odmah ćete "osjetiti razliku".