Lo sterzo a cremagliera è stato indispensabile sin dalla sua invenzione da parte di Carl Benz più di cento anni fa. Il seguente articolo spiega perché questa invenzione è stata così importante per lo sviluppo delle automobili e fornisce ulteriori informazioni interessanti.
Il semplice principio con cui un sistema di sterzo a pignone e cremagliera converte un movimento rotatorio in un movimento lineare, in combinazione con un’altra invenzione di Carl Benz, le nocche dello sterzo, ha reso possibile equipaggiare i veicoli a motore con un volante rotondo. La semplicità del design e l’affidabilità sono il motivo per cui i sistemi di sterzo a pignone e cremagliera sono oggi il tipo di sterzo più comunemente installato sui veicoli a motore.
Struttura e funzione di un sistema di sterzo a pignone e cremagliera
Uno dei vantaggi dello sterzo a pignone e cremagliera è la sua struttura fondamentalmente semplice, che non è cambiata in modo significativo da quando Carl Benz l’ha inventato. La semplicità del progetto si traduce in un funzionamento molto affidabile di questo sistema di sterzo. Il sistema di sterzo è composto da poche parti. Il volante è collegato a una ruota dentata attraverso il piantone dello sterzo. La ruota dentata si trova all’estremità inferiore del piantone dello sterzo in un alloggiamento e si innesta nella cremagliera. Entrambe le parti, la ruota dentata e la cremagliera, formano la scatola dello sterzo. La cremagliera scorre in un tubo. Le estremità della cremagliera sono collegate ai tiranti tramite giunti sferici. Per evitare che sporco o umidità entrino nel tubo con la cremagliera, le estremità del tubo sono sigillate con soffietti di gomma che possono muoversi insieme ai tiranti. Quando il conducente gira il volante, la ruota dentata spinge la cremagliera nella direzione corrispondente e muove le articolazioni dello sterzo e quindi le ruote anteriori attraverso i tiranti.
Per garantire un funzionamento il più possibile privo di gioco, la cremagliera è premuta contro la ruota dentata da un elemento di spinta caricato a molla. Modificando la parte dentata della cremagliera verso l’esterno, è possibile ottenere una trasmissione variabile del movimento di rotazione. In questo modo, lo sterzo può lavorare in modo relativamente diretto intorno alla posizione centrale e richiede uno sforzo minore in caso di bloccaggio completo dello sterzo. Oggi i sistemi di sterzo a pignone e cremagliera che funzionano in modo puramente meccanico sono presenti solo su vecchi modelli di veicoli. I moderni sistemi di sterzo a cremagliera sono dotati di assistenza elettrica o idraulica (servosterzo).
Manutenzione e riparazione
Di norma, un sistema di sterzo a pignone e cremagliera dura per tutta la vita dell’auto. Tuttavia, è importante controllare regolarmente che il soffietto non sia danneggiato. Le crepe nel soffietto possono consentire l’ingresso di sporcizia e umidità nel tubo di rivestimento della cremagliera dello sterzo e nella scatola dello sterzo. Ne possono derivare corrosione e usura eccessiva dei cuscinetti e delle parti del cambio. In casi molto rari, può accadere che la cremagliera dello sterzo sia talmente usurata da rendere necessaria la sostituzione dei componenti. In tal caso, si raccomanda di sostituire sempre la scatola e la cremagliera insieme e di sostituire anche i cuscinetti.
