Υγρό υδραυλικού τιμονιού

Το υγρό του υδραυλικού τιµονιού είναι το µέσο που µεταδίδει πίεση στο σύστηµα διεύθυνσης των αυτοκινήτων. Χωρίς αυτό, το σύστηµα µπορεί να παρουσιάσει βλάβη και να καταστήσει την οδήγηση επικίνδυνη. Παράλληλα συµβάλλει στη λίπανση και στην προστασία των εξαρτηµάτων από τη διάβρωση.

Όσο πιο βαρύ είναι ένα αυτοκίνητο, τόσο μεγαλύτερη δύναμη απαιτείται για την περιστροφή των τροχών. Αυτή η δύναμη εφαρμόζεται από τον οδηγό μέσω του τιμονιού και πολλαπλασιάζεται από τη σχέση μετάδοσης του ατέρμονα ή της κρεμαγιέρας, ανάλογα με τον τύπο συστήματος που διαθέτει το όχημα. Όσο αυξάνεται η σχέση μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερη δύναμη φτάνει στους τροχούς για την ίδια προσπάθεια στο τιμόνι. Ωστόσο, για να επιτευχθεί η ίδια γωνία στροφής, απαιτούνται περισσότερες περιστροφές του τιμονιού.

Στο παρελθόν, τα βαριά αυτοκίνητα χρησιμοποιούσαν μεγάλες σχέσεις μετάδοσης, κάτι που κούραζε τον οδηγό και καθιστούσε το τιμόνι αργό και λιγότερο ασφαλές. Η λύση ήρθε με το υποβοηθούμενο τιμόνι. Το 1926 ο Αμερικανός μηχανικός F. D. Davis κατοχύρωσε το πρώτο τέτοιο σύστημα, ενώ το 1933 τοποθετήθηκε για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο, σε μία δωδεκακύλινδρη Cadillac. Το υδραυλικό τιμόνι καθιερώνεται σε αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής το 1951, με την ονομασία “Hydraguide”, στο Chrysler Imperial.

Σε γενικές γραµµές, τα υδραυλικά τιµόνια λειτουργούν όπως τα µηχανικά, αλλά περιλαµβάνουν έναν υδραυλικό κύλινδρο που υποβοηθά την κίνηση του µηχανισµού διεύθυνσης.

Το σύστημα υποβοήθησης τιμονιού αξιοποιεί την ισχύ του κινητήρα ώστε να μειώνει την προσπάθεια που χρειάζεται ο οδηγός για να στρίψει τους μπροστινούς τροχούς, προσφέροντας καλύτερο έλεγχο και χειρισμό του οχήματος. Τα συστήματα αυτά μπορεί να είναι υδραυλικά ή ηλεκτρικά. Στα υδραυλικά, το υγρό δημιουργεί πίεση που βοηθά την περιστροφή των τροχών. Στα ηλεκτρικά, ένας ηλεκτροκινητήρας και αισθητήρες ανιχνεύουν τη δύναμη στο τιμόνι και παρέχουν αντίστοιχη υποβοήθηση.

Η δεξαμενή υγρού βρίσκεται κάτω από το καπό, συνήθως στην πλευρά του συνοδηγού, αν και μπορεί να τοποθετείται και στην πλευρά του οδηγού. Είναι συνήθως λευκή, με μαύρο ή κίτρινο καπάκι που γράφει “power steering” ή “steering fluid”.

Υγρό υδραυλικού τιμονιού – Ορισμός και λειτουργία

Το υγρό του υδραυλικού τιμονιού είναι το υδραυλικό μέσο που χρησιμοποιείται στο σύστημα διεύθυνσης. Δημιουργεί υδραυλική σύνδεση ανάμεσα στο τιμόνι και στους μπροστινούς τροχούς, μειώνοντας τη δύναμη που απαιτείται για την περιστροφή τους. Παράλληλα λιπαίνει τα κινούμενα μέρη του συστήματος και προστατεύει τόσο τον μηχανισμό του υδραυλικού τιμονιού όσο και την αντλία από διάβρωση.

Τα πρότυπα προδιαγραφών για τα υγρά του υδραυλικού τιμονιού καθορίζουν απαιτήσεις για το ιξώδες, τα απορρυπαντικά, τα πρόσθετα και τα υπόλοιπα συστατικά. Η συμμόρφωση με αυτά διασφαλίζει ότι το υγρό είναι κατάλληλο και ασφαλές για χρήση σε συγκεκριμένο όχημα. Τα πρότυπα δημιουργούνται από οργανισμούς τυποποίησης, όπως το DIN 51 524 T3 του Γερμανικού Ινστιτούτου Τυποποίησης και το ISO 7308 του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης. Ορισμένα μοντέλα απαιτούν συμμόρφωση με αμφότερα τα πρότυπα. Άλλα μπορεί να απαιτούν διαφορετικές προδιαγραφές, όπως συμβαίνει με αρκετούς ιαπωνικούς κατασκευαστές. Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες υγρών:

1. Υγρά με βάση ορυκτέλαιο: Παραδοσιακά υδραυλικά υγρά που προέρχονται από αργό πετρέλαιο.
2. Συνθετικά υδραυλικά υγρά: Προσφέρουν ανώτερη απόδοση, καλύτερη ρευστότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες, αυξημένη αντοχή στην οξείδωση και βελτιωμένη λιπαντικότητα.

Τα υγρά γενικής χρήσης με βάση ορυκτέλαιο είναι συνήθως κατάλληλα για τα περισσότερα ευρωπαϊκά και ιαπωνικά συστήματα κατασκευής πριν το 1990. Η πλειονότητα των σύγχρονων οχημάτων απαιτεί κάποιον τύπο συνθετικού υγρού υδραυλικού τιμονιού.

Σύνθεση

Τα υγρά υδραυλικού τιμονιού αποτελούνται συνήθως από βασικό λάδι, βελτιωτικά δείκτη ιξώδους, πρόσθετα κατά της φθοράς, αναστολείς διάβρωσης, αντιοξειδωτικά και άλλα εξειδικευμένα πρόσθετα που βελτιώνουν τη συνολική απόδοση. Το βασικό λάδι μπορεί να είναι ορυκτής ή συνθετικής βάσης, όπως οι πολυαλφαολεφίνες (PAO) ή οι εστέρες.

1. Βασικό λάδι: Προσφέρει τα κύρια χαρακτηριστικά λίπανσης και ιξώδους. Τα συνθετικά βασικά λάδια, όπως τα PAO, παρουσιάζουν καλύτερη ρευστότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες και αντοχή στην οξείδωση.
2. Βελτιωτικά δείκτη ιξώδους: Πολυμερή που βοηθούν στη διατήρηση σταθερού ιξώδους σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.
3. Πρόσθετα κατά της φθοράς: Ενώσεις όπως ο διθειοφοσφορικός ψευδάργυρος (ZDDP) ή εστέρες φωσφορικών οξέων, οι οποίες σχηματίζουν προστατευτικές μεμβράνες στις μεταλλικές επιφάνειες.
4. Αναστολείς διάβρωσης: Προστατεύουν τα μεταλλικά μέρη εξουδετερώνοντας όξινα παραπροϊόντα και δημιουργώντας προστατευτικά στρώματα.
5. Αντιοξειδωτικά: Αποτρέπουν τη θερμική και οξειδωτική υποβάθμιση του υγρού και συμβάλλουν στη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του.

Βασικές ιδιότητες

Τα υγρά υδραυλικού τιμονιού πρέπει να διαθέτουν ορισμένες ιδιότητες που εξασφαλίζουν τη σωστή λειτουργία και τη μακροζωία του συστήματος.

1. Ιξώδες και δείκτης ιξώδους: Το κατάλληλο ιξώδες στις θερμοκρασίες λειτουργίας είναι κρίσιμο για την αποτελεσματική μετάδοση ισχύος και τη σωστή λίπανση. Ένας υψηλός δείκτης ιξώδους βοηθά το υγρό να διατηρεί σταθερή συμπεριφορά σε ευρύ θερμοκρασιακό εύρος.
2. Θερμική και οξειδωτική σταθερότητα: Το υγρό πρέπει να αντέχει στη θερμική καταπόνηση και στην οξείδωση, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες, ώστε να αποτρέπεται ο σχηματισμός λάσπης και να διατηρούνται οι λιπαντικές ιδιότητές του.
3. Απόδοση κατά της φθοράς και υψηλής πίεσης: Τα πρόσθετα κατά της φθοράς και τα πρόσθετα υψηλής πίεσης προστατεύουν κρίσιμα εξαρτήματα από τριβή, κόλληση και φθορά όταν το σύστημα λειτουργεί υπό υψηλά φορτία.
4. Ρευστότητα σε χαμηλή θερμοκρασία: Η καλή αντλησιμότητα και τα σταθερά χαρακτηριστικά ροής σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι απαραίτητα για την ομαλή λειτουργία κατά την εκκίνηση σε κρύο περιβάλλον.
5. Συμβατότητα: Το υγρό πρέπει να είναι συμβατό με τσιμούχες, εύκαμπτους σωλήνες και λοιπά εξαρτήματα του συστήματος, ώστε να αποτρέπεται η διόγκωση, η συρρίκνωση ή η υποβάθμιση των υλικών.

Έλεγχοι

• Έλεγχοι υδραυλικού κυκλώµατος: Ο έλεγχος και η αλλαγή του υγρού του υδραυλικού τιμονιού αποτελούν σημαντικό μέρος της τακτικής συντήρησης ενός οχήματος.
• Έλεγχος στάθµης υγρού υδραυλικού τιµονιού: Παρκάρετε το αυτοκίνητο σε επίπεδη επιφάνεια και εφαρμόστε το χειρόφρενο.Με τον κινητήρα σε λειτουργία και το τιμόνι σταθερό, ελέγξτε τη στάθμη του υγρού στο δοχείο. Η στάθμη πρέπει να βρίσκεται μεταξύ της ελάχιστης και της μέγιστης ένδειξης. Αν η στάθμη είναι χαμηλή, συμπληρώστε το συνιστώμενο υγρό μέχρι να φτάσει στο σωστό επίπεδο.
• Έλεγχος κατάστασης υγρού: Το υγρό πρέπει να είναι ημιδιαφανές με κοκκινωπή ή κεχριμπαρένια απόχρωση. Σκούρο ή αποχρωματισμένο υγρό υποδηλώνει μόλυνση ή φθορά και απαιτεί αντικατάσταση. Ελέγξτε για αφρισμό, ο οποίος μπορεί να προκαλέσει θόρυβο και σπηλαίωση στο σύστημα.
• Έλεγχος για διαρροές: Επιθεωρήστε την αντλία, τους εύκαμπτους σωλήνες και τον μηχανισμό διεύθυνσης για σημάδια διαρροής.Οι διαρροές μπορεί να οδηγήσουν σε απώλεια υγρού, αυξημένο θόρυβο, μεγαλύτερη προσπάθεια στο τιμόνι και πιθανή βλάβη του συστήματος.

Διάστημα αλλαγής

Το υγρό υδραυλικού τιμονιού λειτουργεί σε σχετικά καθαρό περιβάλλον, γι’ αυτό και έχει μεγάλη διάρκεια ζωής. Ο χρόνος αντικατάστασης εξαρτάται από τον τύπο του υγρού και τις προδιαγραφές του κατασκευαστή του οχήματος. Οι σχετικές πληροφορίες αναφέρονται στο εγχειρίδιο χρήσης.

Σε παλαιότερα αυτοκίνητα, οι περισσότεροι κατασκευαστές συνιστούσαν αλλαγή κάθε πέντε χρόνια ή περίπου στα 80.000 χλμ. Στα σύγχρονα οχήματα, οι κατασκευαστές συχνά δηλώνουν lifetime, που σημαίνει ότι δεν καθορίζουν συγκεκριμένο προγραμματισμένο διάστημα αλλαγής. Ωστόσο, η κατάσταση του υγρού πρέπει να ελέγχεται τακτικά, καθώς το πραγµατικό διάστηµα αλλαγής µπορεί να επηρεαστεί από:

1. Συνθήκες οδήγησης, όπως υψηλές θερμοκρασίες ή οδήγηση με βαρύ φορτίο.
2. Ποιότητα του υγρού και συμβατότητα με τα εξαρτήματα του συστήματος.
3. Ηλικία και χιλιόμετρα του οχήματος.

Ακόμη και αν δεν υπάρχει επίσημη σύσταση αλλαγής, η μακροχρόνια χρήση μπορεί να οδηγήσει σε μόλυνση του υγρού από σωματίδια φθοράς της αντλίας ή του μηχανισμού διεύθυνσης. Οι αναστολείς διάβρωσης εξαντλούνται με τον χρόνο και οι υψηλές θερμοκρασίες κάτω από το καπό επιταχύνουν την οξείδωση και τη διάσπαση του υγρού.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το υγρό χρειάζεται αντικατάσταση νωρίτερα από το προγραμματισμένο. Ο τακτικός έλεγχος κατά τη συντήρηση βοηθά στη διατήρηση της σωστής λειτουργίας του συστήματος. Ενδείξεις ότι το υγρό πρέπει να αλλαχθεί περιλαμβάνουν:

1. Σκούρο χρώμα: Το υγρό κανονικά είναι κόκκινο, κεχριμπαρένιο, ροζ ή διαυγές. Σκούρο καφέ ή αφρώδες υγρό υποδηλώνει ανάγκη άμεσης αλλαγής.
2. Βρωμιά, υπολείμματα ή λάσπη: Στίγματα καουτσούκ ή μετάλλου και συσσωρεύσεις βρωμιάς δείχνουν ότι απαιτείται πλήρης αντικατάσταση και έκπλυση του συστήματος πριν την προσθήκη νέου υγρού.
3. Θόρυβοι κατά το στρίψιμο: Βουητό ή ουρλιαχτός ήχος κατά την περιστροφή του τιμονιού υποδεικνύει πιθανά προβλήματα στο σύστημα.
4. Δυσκολία στο στρίψιμο: Αυξημένη αντίσταση στο τιμόνι αποτελεί ένδειξη ότι το υγρό πρέπει να αλλαχθεί.
5. Διαρροές: Η παρουσία διαρροών απαιτεί άμεσο έλεγχο της στάθμης του υγρού.

Οι τακτικές αλλαγές σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή και ο συστηματικός έλεγχος της κατάστασης του υγρού είναι κρίσιμες για τη διατήρηση της σωστής λειτουργίας του τιμονιού, τη μακροζωία των εξαρτημάτων και τη συνολική ασφάλεια του οχήματος. Η τακτική αλλαγή του υγρού:

1. Προστατεύει τα εξαρτήματα του τιμονιού, όπως την αντλία
2. Διατηρεί τη σωστή αίσθηση και απόκριση του τιμονιού
3. Αποτρέπει πιθανές βλάβες
4. Παρατείνει τη διάρκεια ζωής του συστήματος υδραυλικού τιμονιού

Διαδικασία αλλαγής υγρού

Ο ευκολότερος τρόπος για να αλλάξετε το υγρό είναι να αποσυνδέσετε τους σωλήνες από την κρεμαγιέρα και να αδειάσετε το υγρό από τη δεξαμενή του υδραυλικού τιμονιού. Παρότι αυτό απομακρύνει το μεγαλύτερο μέρος του παλιού υγρού, ένα ποσό παραμένει παγιδευμένο στον μηχανισμό διεύθυνσης ή στην κρεμαγιέρα. Η πλήρης απομάκρυνσή του μπορεί να γίνει ως εξής:

1. Επανασυνδέστε τους σωλήνες πίεσης και επιστροφής στην κρεμαγιέρα.
2. Αποσυνδέστε τον σωλήνα επιστροφής από τη δεξαμενή και κλείστε προσωρινά το στόμιο επιστροφής ώστε να μην διαρρεύσει υγρό.
3. Προσθέστε νέο υγρό υδραυλικού τιμονιού στη δεξαμενή.
4. Θέστε τον κινητήρα σε λειτουργία και αφήστε την αντλία να ωθήσει το φρέσκο υγρό μέσα από τον μηχανισμό διεύθυνσης και την κρεμαγιέρα, απομακρύνοντας το παλιό υγρό μέσω του σωλήνα επιστροφής. Συλλέξτε το υγρό που εξέρχεται σε κατάλληλο δοχείο.

Κατά τη διαδικασία, παρακολουθείτε συνεχώς τη στάθμη της δεξαμενής ώστε να μην πέσει σε υπερβολικά χαμηλό επίπεδο. Μια χρήσιμη πρακτική προληπτικής συντήρησης είναι η έκπλυση του συστήματος. Το παλιό υγρό ξεπλένεται πλήρως και αντικαθίσταται με νέο, κάτι που πρέπει να γίνεται ανεξάρτητα από χρόνο ή χιλιόμετρα όταν το υγρό είναι βρώμικο ή έχει μολυνθεί από άλλα υγρά, όπως ψυκτικό, λάδι κινητήρα ή υγρό φρένων.

Η έκπλυση είναι ιδιαίτερα ωφέλιμη σε νεότερα μοντέλα με αντλίες υδραυλικού τιμονιού τύπου πτερυγίου, οι οποίες έχουν μικρότερες ανοχές και δεν αντέχουν ρύπους στο υγρό, σε αντίθεση με παλαιότερες αντλίες τύπου ρόλερς.

Το σύστημα πρέπει επίσης να ξεπλένεται όταν πραγματοποιούνται μεγάλες επισκευές, όπως αντικατάσταση αντλίας, εύκαμπτων σωλήνων ή κρεμαγιέρας. Υπολείμματα ρύπων από το παλιό υγρό μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στα νέα εξαρτήματα, και πολλοί προμηθευτές απαιτούν αλλαγή υγρού για να διατηρηθεί η εγγύηση των ανταλλακτικών.

Ένα μικρό φίλτρο με σίτα μπορεί να βρίσκεται στη γραμμή επιστροφής, στο σημείο όπου ο εύκαμπτος σωλήνας συνδέεται με τη δεξαμενή. Το φίλτρο αυτό ενδέχεται να περιλαμβάνει μαγνήτη για την παγίδευση μεταλλικών υπολειμμάτων. Αν φράξει, μπορεί να περιορίσει τη ροή του υγρού στο σύστημα. Για τον λόγο αυτό συνιστάται η αντικατάστασή του κατά την αλλαγή ή έκπλυση του υγρού, ή όταν αντικαθίσταται η αντλία, ο μηχανισμός διεύθυνσης ή η κρεμαγιέρα.

Εφόσον το αρχικό σύστηµα δεν διαθέτει φίλτρο, µπορεί να τοποθετηθεί aftermarket φίλτρο στη γραµµή επιστροφής, για πρόσθετη προστασία.

ΝΙΚΟ ΒΑΣΙΛΑΚΗΣ