Was ist mit der Zahnstange los?

Viele Autofahrer haben schon einmal etwas vom Lenkradwinkelsensor oder Lenkradpositionssensor gehört. Die wenigsten sind sich jedoch der vollen Bedeutung dieses Steuerelements bewusst. Wussten Sie, dass die Funktion der gesamten elektrischen Servolenkung vom Zustand des Sensors abhängt?

Ausfälle der Zahnstange

Leckagen

Hydraulische Servolenkungen sind mit Hochdruckdichtungen ausgestattet, die das Öl in der Zahnstange halten und sie vor Leckagen schützen. In hydraulischen Servolenkungssystemen werden auch Gummi- und Teflondichtungen verwendet, um eine ordnungsgemäße Ölzirkulation zu gewährleisten. Dichtungselemente bestehen aus langlebigen und verschleißfesten Materialien wie ölbeständigem Gummi, Teflon und Metalllegierungen.

Leider gibt es noch keine Materialien, die ewig halten, sodass alle Teile mit der Zeit verschleißen und ihre Eigenschaften verlieren. Einer der häufigsten Fehler bei Zahnstangenlenkungen ist das Austreten von Öl.

Lenkradwinkelsensor – eine Komponente der elektrischen Servolenkung, die die Position des Lenkrads in einem Bereich von 720 Grad in jede Richtung bestimmt. Der Sensor wird meistens an der elektrischen Säule unter dem Lenkrad installiert, seltener am Ritzel.

Einer der häufigsten Fehler bei Zahnstangenlenkungen ist ein Ölaustritt.

Warum tritt bei einer hydraulischen Servolenkung Öl aus:

• Die Öldichtungen des Verteilers und des hydraulischen Stellglieds sind aufgrund des normalen mechanischen Verschleißes abgenutzt. Die beweglichen Teile der Zahnstange (Zahnstangenkörper, Zahnstange, Ritzel) reiben an den Öldichtungen und verschleißen diese allmählich.
• Teile der Zahnstange korrodieren, wenn die Schutzabdeckungen abgenutzt sind und Feuchtigkeit in das Gerät eindringt. Rost am Kolben und am Ritzel beschleunigt den Verschleiß der Öldichtungen und führt zu schneller Leckage.
• O-Ringe und Dichtungen verlieren mit der Zeit aufgrund von konstantem Druck, Öl und hohen Temperaturen ihre Form und physikalischen Eigenschaften, wodurch die Zahnstange undicht wird.
• Infolge eines Lagerschadens im Verteiler oder durch Verschleiß der Buchsen.

Wenn sich unter dem Auto Ölflecken befinden, der Hydraulikölstand im Tank ständig sinkt und die Räder verzögert auf die Lenkung reagieren, überprüfen Sie den Zustand der Zahnstange. Diese Symptome können auch auf Undichtigkeiten in der Servopumpe, den Schläuchen und dem Tank hinweisen. Seien Sie daher bei der Inspektion vorsichtig und vergessen Sie nicht, auch andere Komponenten des Lenksystems zu überprüfen.

Ein Absinken des Hydraulikölstands im Tank ist ein offensichtlicher Grund, die Zahnstange zu überprüfen.

Bei Undichtigkeiten an der Zahnstange gelangt Luft in das System, wodurch die Pumpe zusätzlich belastet wird. Bei Ölmangel und verstopftem System macht die Servopumpe Geräusche, das Lenksystem wird schwergängig und der Fahrkomfort verschlechtert sich.

Um Undichtigkeiten an der Zahnstange zu vermeiden, genügt es, den Zustand der Abschirmungen regelmäßig zu überprüfen, das Gerät auf Korrosion zu untersuchen, Dichtungselemente rechtzeitig auszutauschen und regelmäßige Wartungsarbeiten durchzuführen.

Klappern und Spiel

Autofahrer beschweren sich oft über Klappergeräusche an der Vorderachse. Klappergeräusche werden oft von Spiel im Lenkrad begleitet, was sich besonders beim Fahren auf holprigen Straßen bemerkbar macht. In den meisten Fällen ist die defekte Zahnstange schuld. Klappern und Spiel können bei jeder Zahnstange auftreten, unabhängig von ihrer Bauart und ihrem Typ.

Unsachgemäße Einstellung der Zahnstange

Unsachgemäß eingestellte Zahnstangen klappern in der Regel, ebenso wie Einheiten mit einer abgenutzten Seitenhalterung für die Zahnstange. In solchen Fällen kollidieren die Zahnstange und die Schneckenwelle des Verteilers miteinander, wodurch die Zähne der Wellen beschädigt werden.

Wenn die Position der Zahnstange falsch eingestellt ist, spürt der Fahrer zusätzlich zu den Klopfgeräuschen charakteristische Vibrationen im Lenkrad. Wenn das Fahrzeug mit einer mechanischen Zahnstange ausgestattet ist, gibt es keine weiteren Anzeichen für eine falsche Einstellung.

Bei Servolenkungen führt eine lockere Zahnstange zu einer Fehlfunktion anderer Systemelemente.

Bei hydraulischen Lenkungen verschleißen durch einen fehlerhaften Verteilermechanismus die Öldichtungen und es kommt zu Undichtigkeiten.

Bei einer elektrischen Einheit beschädigen Klopfen und lose Teile der Einheit nach und nach die Komponenten des elektrischen Antriebssystems und beeinträchtigen die Position und den Betrieb der Sensoren. Diese Fehlfunktion hat erhebliche Auswirkungen auf die Lenkung des Fahrzeugs. Beispielsweise kann das Lenkrad schwergängig werden, sich spontan drehen, schwanken oder nicht in die Mittelstellung zurückkehren.

In diesem Fall lohnt es sich, die Inspektion und Einstellung der Zahnstange einem Servicezentrum anzuvertrauen, um Vibrationen und Klopfen zu beseitigen. Durch vorsichtiges und umsichtiges Fahren können Klopfen und Spiel im Gerät vermieden werden.

Verschlissener Seitenschub

Verschlissener Seitenschub ist eine weitere Ursache für Klopfen und Spiel, die aus mehreren Elementen besteht. Was beim Seitenschub versagt:

• Der Folieneinsatz ist abgenutzt. Es handelt sich um einen Kunststoffeinsatz, der auf dem Druckkolben montiert ist. Der Folieneinsatz schützt die Zahnstange vor übermäßiger Reibung am metallenen Druckkolben. Ein abgenutzter Einsatz führt dazu, dass der Druckkolben wackelt und schnell verschleißt.
• Die Feder im Seitenschub ist gerissen oder korrodiert. Die Feder nutzt sich allmählich ab und verliert ihre physikalischen Eigenschaften. Je aggressiver Sie fahren, desto schneller nutzt sich die Feder ab.
• Eine korrodierte und festsitzende Sicherungsmutter verhindert die Einstellung der Position der Zahnstange.

Wenn es ein Problem mit der Feder gibt, ersetzen Sie das verschlissene Teil oder die gesamte Einheit. Vorbeugung ist in diesem Fall einfach: Fahren Sie vorsichtig, pflegen Sie das Fahrzeug und führen Sie rechtzeitige Inspektionen durch.

Verschlissene Ritzellager

Ein weiterer Grund für Klopfgeräusche und Spiel sind verschlissene Ritzellager. Auch Lager halten nicht ewig – sie „altern“, verschleißen durch mechanische Reibung, rosten am Ritzel und werden durch unachtsames Fahren auf unebenen Straßen beschädigt. Um das Problem zu beheben, muss das verschlissene Lager ausgetauscht werden, und der Zustand der übrigen Ritzelkomponenten sollte auf Beschädigungen und Korrosion überprüft werden.

Manche Fahrer vergessen oder wissen nicht, dass es eine Staubdichtung gibt, die das Ritzel von oben abdeckt und es vor Rost und Verunreinigungen schützt. Es lohnt sich, den Zustand dieser Dichtung regelmäßig zu überprüfen, da sie dieselbe Funktion wie die Lenkungsabdeckung hat.

Verschleiß der Stützbuchsen

Die Zahnstange schlägt auch an, wenn die Buchsen abgenutzt sind. Genauer gesagt sind nicht die Buchsen, sondern die Elemente der Zahnstange verrutscht. Eine Zahnstange mit abgenutzten Buchsen schlägt an, hat aber keine Vibrationen und kein Spiel im Lenkrad. Die Ursachen für den Verschleiß der Buchsen sind Standard: mechanischer Verschleiß, Korrosion an der Welle, plötzliche Stöße und Vibrationen während der Fahrt.

Achtung! Ein Klappern an der Vorderachse kann auch durch defekte Spurstangen und Spurstangenköpfe verursacht werden. In diesen Fällen können auch die Stoßdämpfer klappern. Allerdings sind in diesen Fällen keine Vibrationen im Lenkrad zu spüren. Wenn ein Klappern zu hören ist, die Zahnstange aber in Ordnung ist, überprüfen Sie das Fahrgestell – es könnte die Ursache des Problems sein.

Knacken beim Lenken

Ein unangenehmes Knarzen im Bereich der Vorderachse beim Drehen des Lenkrads ist ein deutliches Zeichen für korrodierte Elemente der Zahnstange. Die folgenden Teile können knarren:

• Ritzelwellenlager;
• Torsions- und Ritzelbefestigungspunkt an der Lenksäule;
• Schneckenwelle und Zahnstange

Jetzt wissen Sie, was den Verschleiß der Ritzellager verursacht.

Rost und Verschleiß an den Zähnen der Schnecke und der Zahnstange

Rost an den Zähnen von Schnecke und Zahnstange ist ein häufiges Problem bei Zahnstangenlenkungen, deren Besitzer sich nicht um den Zustand der Staubdichtung kümmern. Wenn diese bricht, dringt Feuchtigkeit in das Gerät ein und verursacht Korrosion.

Korrosion breitet sich zunächst auf die zentralen Wellen der Mechanismen aus. Der Grund ist einfach: Meistens wird das Auto geradeaus gefahren, sodass das Schmieröl das Ritzel nicht erreicht. Beim Abbiegen reibt das Ritzel an den Zahnstangen, was zu Rost führt.

Wenn die Zahnstange verstopft ist, reiben das Ritzel und die Schneckenwelle am Rost, was ein charakteristisches Knarzen verursacht. Wenn Sie dieses Geräusch hören, zerlegen Sie die Zahnstange vorsichtig und reinigen Sie die Teile von Rost.

Rost an den Zähnen beschleunigt den Verschleiß der Ritzellager. Im schlimmsten Fall können die Zähne ungleichmäßig abgenutzt werden, was zu einem Klopfen während der Fahrt führt.

Ungleichmäßiger Verschleiß der Zähne

Ein weiteres Problem, das durch Rost verursacht wird, ist der ungleichmäßige Verschleiß der Zähne. In diesem Fall reicht es nicht aus, die Zahnstange und das Ritzel von Rost zu befreien – Sie müssen den axialen Abstand von Ritzel und Zahnstange einstellen.

Dazu müssen Ritzel und Zahnstange ausgebaut werden, um den Spalt zwischen beiden mit Spezialwerkzeug einzustellen. Leider ist nicht jeder Fahrer in der Lage, eine solche Aufgabe allein zu bewältigen. Bei Unregelmäßigkeiten in der Funktion der Zahnstange sollte daher besser ein Service-Center um Hilfe gebeten werden.

Vibrationen während der Fahrt

Wenn das Lenkrad während der Fahrt vibriert, sind höchstwahrscheinlich die Verteilerlager verschlissen. Lager sind das schwächste Glied in der Servolenkung, da sie sich schnell abnutzen und ihre Eigenschaften verlieren. Wenn die Lager verschleißen, beginnen der Verteiler und das gesamte Lenksystem zu vibrieren.

Es ist fast unmöglich, das verschlissene Lager anhand äußerer Anzeichen zu erkennen – es sind keine Ölflecken oder abgebrochene Teile sichtbar. Die einzige Möglichkeit, ein Problem zu erkennen, besteht darin, das Getriebe zu zerlegen und den Zustand des Lagers zu überprüfen. Wenn das Lager Risse aufweist oder verklemmt ist, ersetzen Sie es durch ein neues, und die Vibrationen verschwinden.

Verstopfung der Zahnstange

In manchen Fällen sind die Verteilerlager intakt, aber das Lenkrad beginnt zu vibrieren. Dies passiert, wenn die Zahnstange der Schnecke durch Schmutz und Rost verstopft ist.

Die Zahnstange muss ständig geschmiert werden, und das Öl wird durch kleine Löcher zugeführt. Wenn Sie auf schmutzigen Straßen fahren, ist das Ritzel verstopft, die Zahnstange erhält nicht genug Öl und die Zahnstange beginnt zu vibrieren.

Wenn das Ritzel verstopft ist, bauen Sie die Zahnstange nicht auseinander – entfernen Sie das Ritzel, reinigen Sie es und setzen Sie es wieder ein. Dies reicht aus, um die Vibrationen zu beseitigen und den normalen Betrieb der Servolenkung wiederherzustellen.

Probleme mit der Lenkradbedienung

Ein schweres Lenkrad weist in der Regel auf eine Beschädigung der Servopumpe oder des Servoaktuators hin. Schwierigkeiten beim Drehen des Lenkrads treten auch bei Undichtigkeit des Servolenkgetriebes, unsachgemäßem Betrieb des Verteilermechanismus, übermäßigem Seitendruck und Umfangsabnutzung im Verteilergehäuse auf.

Umfangsabnutzung

Der Lenkgetriebe-Verteilermechanismus verteilt die Flüssigkeit in den Kammern des hydraulischen Aktuators neu und sorgt für ein komfortables und einfaches Fahren. Fehlfunktionen des Verteilers beeinträchtigen in erster Linie den Fahrkomfort des Fahrzeugs.

Umfangsverschleiß ist ein häufiges Problem, mit dem jeder Fahrer im Laufe der Zeit konfrontiert wird. Die Teflonringe des Verteilerventils drehen sich mit, drücken fest gegen die Gehäusewand und erodieren schließlich. Allmählich bilden sich Rillen an der Innenwand, die Ringe hören auf, sich selbst festzuziehen und den Ölfluss effektiv zu stoppen. Der Druck fällt ab und das Lenkrad wird schwerer. Außerdem bleibt das Lenkrad beim Versuch, es in einem ungeheizten Auto zu drehen, stecken und bewegt sich nur zeitweise.

Um die Fehlfunktion zu beheben, wurde das Verteilergehäuse mit einer Hülse ausgekleidet. Zu diesem Zweck wird ein Loch in die Innenwand gebohrt, um eine Hülse mit einem Durchmesser einzupressen, der für den Lenkgetriebe-Verteilermechanismus geeignet ist. Die Hülsen bestehen aus Bronze.

Nicht ohne Grund haben wir darauf hingewiesen, dass jeder Fahrer diese Fehlfunktion erlebt. Es gibt keine Methoden, um die Einheit vor umlaufendem Verschleiß zu schützen, aber dieser Prozess kann verlangsamt werden.

Während des Betriebs sammeln sich Metallspäne in der Flüssigkeit an, die die Komponenten der Servolenkung beschädigen. Um eine längere Nutzung des Verteilergehäuses zu gewährleisten, sollte man die Ölqualität aufrechterhalten, das Öl zu geeigneten Zeitpunkten wechseln und die Spülung des Systems nicht vergessen. Und das Beste ist, die Schiene regelmäßig zu entfernen, zu zerlegen und zu spülen – dann ist sichergestellt, dass Metallspäne entfernt werden.

Verschleiß von Verteilerspule und Torsion

Verteilerdefekte sind nicht nur auf Umfangsverschleiß zurückzuführen. Wenn beispielsweise die Spulenhalterungen abgenutzt und die Ölbohrungen verstopft sind, bewegt sich die Spule auf der Welle auf und ab und verstopft die Ölbohrungen.

Auf der Spule sind O-Ringe angebracht, die für eine ordnungsgemäße Ölzirkulation erforderlich sind. Wenn die Dichtungen verschleißen, sinkt der Druck und das Lenkrad wird schwergängig.

Wie jedes andere Element verschleißt und nutzt sich auch die Torsion mit der Zeit ab. Wenn die Torsion verschlissen ist oder nicht richtig funktioniert, wackelt das Lenkrad, die Räder reagieren zu langsam oder gar nicht.

Um Störungen an der Servolenkung zu beheben, müssen verschlissene Teile ausgetauscht werden. Die Lebensdauer der Servolenkung lässt sich am einfachsten durch eine vorsichtige und umsichtige Fahrweise verlängern, indem holprige Straßen vermieden werden und bei den ersten Anzeichen von Problemen ein Kundendienst aufgesucht wird.

Funktionsstörungen der elektrischen Servolenkung

Bei einer Funktionsstörung der elektrischen Servolenkung erscheint neben einem schwergängigen Lenkrad eine charakteristische EPS-Fehlermeldung auf dem Armaturenbrett. Eine elektrische Servolenkung kann aus vielen Gründen ausfallen.

Kurz gesagt werden die meisten Fehlfunktionen der Servolenkung durch Feuchtigkeit verursacht, die Kurzschlüsse und Kontaktoxidation verursacht. Die Servolenkung und der Aktuator fallen aufgrund von plötzlichen Stößen, häufigem Fahren auf unebenen Straßen und aggressivem Fahrstil aus. Diese Ursachen führen auch zu einer Fehlfunktion des Sensors. Schlechter Service ist ein weiterer Grund für unerwartete Ausfälle der elektrischen Servolenkung oder des EPS-H-Pumpenaktuators.

Verschleiß der Innenfläche des Gehäuses

Ein teilweiser Leistungsverlust tritt in der Regel auf, wenn der Zahnstangenkolben auf das Getriebegehäuse trifft und eine Rille darin verursacht. Die Auswirkungen des Fehlers werden durch altes Öl, das viele Metallspäne enthält, noch verstärkt. Infolgedessen dichtet der Kolben nicht mehr fest gegen das Gehäuse ab und die Abdichtung der Zylinderkammer ist gestört. Der Fahrer hat dann Schwierigkeiten, das Lenkrad aus der Mittelstellung zu drehen, aber nachdem der Kolben die Rille passiert hat, wird das Lenksystem spürbar leichter.

Ein beschädigtes Gehäuse muss ausgetauscht werden. Nach einem solchen Ausfall gibt es keine andere Möglichkeit, den ursprünglichen Zustand des Getriebes wiederherzustellen. Schlaglöcher auf der Innenfläche des Getriebegehäuses entstehen durch häufiges Fahren auf unebenen Straßen, aggressives Fahren, Kollisionen mit Hindernissen und starke Stöße.

Zahnstangen-Kolbenverschleiß

Auch bei Verschleiß der Kolbendichtungen oder des Kolbens selbst geht ein Teil der Lenkkraft verloren. Der Verschleiß von Dichtungen und Kolbenstange wird durch ständige Reibung, plötzliche Stöße und Vibrationen beim Fahren auf holprigen Straßen verursacht. In allen Fällen ist das Ergebnis dasselbe: Der Druck in den Zylinderkammern wird nicht richtig verteilt und das Lenksystem wird schwergängig. Die Symptome machen sich besonders bei niedrigen Motordrehzahlen bemerkbar, wenn die Servopumpe keinen hohen Druck erzeugt.

Um die Fehlfunktion zu beheben, müssen die Dichtungen ausgetauscht werden. Wenn die Fehlfunktion den Kolben betrifft, muss dieser ebenfalls ausgetauscht werden. Wie in den meisten Fällen reicht es aus, vorsichtig und aufmerksam auf der Straße zu fahren und das Auto nicht im Gelände zu benutzen, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich, um Fehlfunktionen zu vermeiden. Auch die planmäßige Wartung sollte nicht vergessen werden.

Jetzt wissen Sie, was an Lenkgetrieben kaputtgeht, welche Anzeichen auf welche Art von Fehlfunktion hindeuten und wie man Fehler repariert und verhindert. Wir hoffen, dass diese Informationen nützlich sind und Ihnen dabei helfen, unter allen Bedingungen auf Rädern zu bleiben.

Zusammenfassung

Die Servolenkung ist ein wichtiger Bestandteil des Fahrzeugs, der für den Komfort und die Sicherheit des Fahrers sorgt. Die Hauptelemente der Servolenkung sind die Hydraulikpumpe, die Zahnstange und der Hydraulikaktuator. Die Zahnstange ist für die Umwandlung der Drehbewegung des Lenkrads in die lineare Bewegung der Zahnstange verantwortlich.

Es gibt verschiedene Arten von Lenkgetrieben, darunter mechanische, hydraulische und elektrische. Jede Art hat ihre Vor- und Nachteile. Mechanische Lenkgetriebe sind einfach und zuverlässig, haben aber ein schweres Lenkrad. Hydraulische Lenkgetriebe bieten mehr Komfort und eine sanftere Fahrt, müssen aber regelmäßig gewartet werden. Elektrische Lenkgetriebe sind modern und effizient, aber teurer und komplexer.

Zu den häufigsten Problemen bei Zahnstangen gehören Ölleckagen, Klopfen, Spiel im Lenkrad, Knarren beim Lenken, ungleichmäßige Abnutzung der Zähne, Vibrationen während der Fahrt und Korrosion der Zahnstangenelemente. Diese Probleme können durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter Abnutzung, mangelnde Wartung und Fahrbedingungen.

Die Diagnose der Zahnstange umfasst die Überprüfung des Lenkrads auf Spiel, das Testen der Zahnstange bei ausgeschaltetem Motor, die Überprüfung der Zahnstange bei laufendem Motor und die Inspektion des Hydrauliksystems. Sobald die Ursache der Fehlfunktion der Zahnstange identifiziert ist, können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die fehlerhaften Komponenten zu reparieren oder zu ersetzen.

Regelmäßige Wartung, umsichtiges Fahren und rechtzeitige Reparaturen sind unerlässlich, um die einwandfreie Funktion der Lenkung und damit die allgemeine Sicherheit und Leistung des Fahrzeugs zu gewährleisten. Wenn Sie Probleme mit Ihrer Lenkung haben, sollten Sie sich an einen qualifizierten Mechaniker wenden oder ein Service-Center aufsuchen, um eine gründliche Inspektion und die erforderlichen Reparaturen durchführen zu lassen.