De stuurinrichting is een van de essentiële onderdelen van de auto. Moderne stuursystemen maken nauwkeurige richtingsveranderingen mogelijk tijdens het rijden of manoeuvreren. In dit artikel leer je hoe het stuursysteem in de auto is opgebouwd en hoe het werkt. Je krijgt ook een overzicht van de verschillende stuuronderdelen.

De stuurinrichting van de auto – structuur en opbouw

In de auto beïnvloedt het stuursysteem de rijrichting en maakt het gebruik van het voertuig überhaupt mogelijk. Naast de gewenste richtingsverandering moet de stuurinrichting in de hedendaagse voertuigen aan veel andere eisen voldoen. In de geschiedenis van de autotechniek zijn de geïnstalleerde stuurinrichtingen daarom voortdurend geperfectioneerd en aangepast aan nieuwe eisen. Naast een precieze verandering van richting hoort hier ook een goede richtingsstabiliteit van de voorwielen bij. De soepelheid van het stuursysteem verhoogt ook het comfort. Het principe van het stuursysteem is in de loop van de decennia echter weinig veranderd. De verandering van richting wordt nog steeds bepaald door het draaien van de wielen op de stuuras.

Structuur van het stuursysteem in een auto

In auto’s bevindt de stuuras zich meestal aan de voorkant van het voertuig. Hier werkt de besturing uitsluitend op de voorwielen, waardoor de stuurhoek van het voertuig wordt bepaald. Slechts enkele voertuigen hebben ook gestuurde wielen op de achteras om de rijdynamiek te verbeteren. De bestuurder bepaalt waar de auto naartoe gaat door aan het stuurwiel te draaien. Het stuurwiel is stevig verbonden met de stuurkolom, die positief contact maakt met de stuurinrichting. Het enige verschil is bij voertuigen met steer-by-wire technologie. Hier is de stuurkolom alleen verbonden met de transmissie als de elektrische besturing uitvalt.

Moderne tandheugel-en-pignonbesturing

Bijna alle moderne personenauto’s hebben tegenwoordig een tandheugelstuurinrichting. Het hart van dit type stuurinrichting is een stuurinrichting met speciale technologie. Een stuurrondsel dat verbonden is met de stuurkolom grijpt in op een tandheugel die over het stuurwiel beweegt door de kolom te draaien. Andere stuurtypes worden zelden gebruikt in auto’s van vandaag. Een uitzondering vormen terreinwagens, die bijzonder robuuste onderdelen en stuurarmen vereisen. In klassieke auto’s worden soms nog stuurinrichtingen met spindels of recirculatiekogelstuurinrichtingen aangetroffen.

Hydraulische stuurbekrachtiging in personenauto’s

Tegenwoordig heeft bijna elke nieuw gebouwde auto stuurbekrachtiging. Dit type stuurbekrachtiging vereenvoudigt het sturen bij lage snelheden en bij het manoeuvreren van het voertuig. De wielen veranderen van richting met slechts een kleine krachtinspanning op het stuurwiel. Stuurbekrachtiging in voertuigen kan zowel elektrisch als hydraulisch worden uitgevoerd. In veel gevallen zijn personenauto’s uitgerust met hydraulische besturing. Een elektrisch of mechanisch aangedreven bekrachtigingspomp genereert de druk die nodig is voor stuurassistentie.

Elektrische stuurbekrachtiging en stuurinrichting

Steeds meer auto’s worden door de fabrikant uitgerust met elektrische stuurbekrachtiging. In plaats van een hydraulisch systeem met een servopomp nemen elektromotoren hier de functie van stuurassistentie over. Afhankelijk van het ontwerp werkt de bekrachtiging op de stuurkolom of de stuurinrichting. Elektrische stuurbekrachtigingssystemen bevatten minder onderdelen die op een dag kunnen slijten en defect raken. Daarom wordt dit type stuurbekrachtiging op de lange termijn als betrouwbaarder beschouwd. Een combinatie van beide systemen zijn elektrohydraulische stuurinrichtingen met elektrische stuurbekrachtigingspompen.

Stuurinrichtingsonderdelen in één oogopslag

Moderne stuurinrichtingen in auto’s bestaan uit een groot aantal verschillende onderdelen. Om de besturing betrouwbaar en nauwkeurig te laten werken, moeten alle componenten correct op elkaar zijn afgestemd en optimaal functioneren. Hieronder volgt een overzicht van de verschillende stuurcomponenten.

• Stuurwiel: Met het stuurwiel kan de bestuurder de rijrichting bepalen. De stuurbeweging die hier wordt uitgeoefend, wordt doorgegeven aan de stuurkolom, die aan het onderdeel is gekoppeld.
• Stuurkolom: Via de stuurkolom is er een positieve verbinding tussen het stuurwiel en de stuurinrichting. Bij een ongeval vervormt de kolom om het risico op letsel te verminderen.
• Stuurinrichting: De stuurinrichting brengt de stuurbewegingen over naar de stuurstangen. Het zet de draaiende beweging van het stuur om in een duwende beweging via een tandheugel en rondsel.
• Spoorstang: De spoorstang brengt de stuurbeweging over van de stuurinrichting naar de fusees. Het onderdeel heeft een kogelkop zodat de voorwielen kunnen worden samengedrukt.
• Fusee: De fusees fungeren als wieldragers in het stuursysteem. Ze kunnen in de stuurrichting worden gedraaid en verbinden de wielen met het voertuig via de wielnaaf.
• Stuurbekrachtigingspomp: Deze pomp is een onderdeel van het stuursysteem met hydraulische stuurbekrachtiging. Het onderdeel zorgt voor een constante stroom van hydraulische olie om de stuurinrichting te bedienen.
• Servoreservoir: Het servoreservoir fungeert als expansiereservoir en toevoerreservoir voor de hydraulische olie van het stuurbekrachtigingssysteem. Bovendien kan hier indien nodig servovloeistof worden bijgevuld.
• Stuurhoeksensor: Moderne voertuigen hebben vaak een stuurhoeksensor. De sensor registreert de stuurhoek via de positie van de stuurkolom en stuurt de gegevens naar een regeleenheid.
• Kruiskoppeling: Een kruiskoppeling vertaalt de draaibeweging van de stuurkolom naar een andere hoek. Kruiskoppelingen maken ook richtingsveranderingen binnen de stuurkolom mogelijk.
• Stuurdemper: De stuurdemper dempt de krachten die optreden bij het sturen. Net als stuurarmen wordt dit onderdeel tegenwoordig meestal alleen geïnstalleerd in terreinwagens en bedrijfsvoertuigen.

Functie van de stuurinrichting in het voertuig

De stuurinrichting in een auto heeft de functie om de richtingscommando’s van de bestuurder direct uit te voeren. Deze invloed op de rijrichting wordt bereikt door de stuurhoek van de wielen te veranderen. In voertuigen met onafhankelijke ophanging zijn de voorwielen onafhankelijk geveerd op het voertuig. Door het speciale ontwerp van de stuurinrichting met beweegbare trekstangen is het echter mogelijk om de stuurhoek op elk moment te veranderen.

Wanneer de bestuurder aan het stuurwiel draait

Als de bestuurder de richting van de auto wil veranderen, draait hij aan het stuur. De draaibeweging die door de bestuurder wordt uitgeoefend, wordt door de bestuurder doorgegeven aan de stuurkolom. Deze is op zijn beurt verbonden met de stuurinrichting. De draaibeweging van de stuurkolom wordt zo via het stuurrondsel overgebracht op de tandheugel in de versnellingsbak. Indien nodig ondersteunt de stuurbekrachtiging de stuurbewegingen van de bestuurder, waardoor de besturing bijzonder gemakkelijk te bedienen is. In de stuurinrichting zorgt de interactie tussen het tandwiel en de tandheugel ervoor dat draaiende beweging wordt omgezet in glijdende beweging. De onderdelen in de stuurinrichting verschuiven in de richting waarin de bestuurder de auto wil sturen. De stuurstang geeft deze beweging door aan de fusees of stuurhendels, die de positie van de voorwielen verschuiven. Hierdoor verandert de auto onmiddellijk van rijrichting.