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1 Juni 2023 Servopumpe defekt: So erkennen und prüfen Sie die Symptome und Kosten für den Ersatz
Die hydraulische Unterstützung der Lenkung ist heutzutage in der Automobilherstellung standard und erfolgt typischerweise in Form einer Zahnstangen-Servolenkung. Diese besitzt zusätzlich zu den mechanischen Bauteilen der Zahnstangenlenkung (Lenkgetriebegehäuse, Lenkritzel, Zahnstange, Spurstange, Faltenbalg usw.) einen hydraulischen Teil mit zusätzlichen Komponenten, die der hydraulischen Krafterzeugung, -übertragung und -steuerung dienen. Die Hydraulik beinhaltet die Servopumpe, den Lenkzylinder und -kolben, das Lenkventil sowie das Hydrauliköl für Auto und die Leitungen.
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Die für die Lenkkraftverstärkung erforderliche hydraulische Energie wird von der Servopumpe bereitgestellt. Diese wird entweder mechanisch vom Motor über einen Keilrippenriemen oder elektrisch von einem Elektromotor betrieben.
Die Regelung der Lenkkraftverstärkung erfolgt anhand eines mechanisch betätigten Drehschieberventils, das den durch die Servopumpe bereitgestellten Volumenstrom steuert. Je nach Drehrichtung des Lenkrads leitet das Ventil den Volumenstrom um, sodass der Lenkzylinder an einer Seite mit Druck beaufschlagt wird und an der anderen Seite ein relativer Unterdruck entsteht. Die Bewegung des Lenkzylinders unterstützt die Lenkbewegung über die Zahnstange.
Die hydraulische Unterstützung der vom Fahrer ausgeübten Lenkkraft ist gerade bei quasistationären Lenkvorgängen und einem beginnenden Lenkvorgang wirksam, z. B. beim Rangieren. Findet kein Richtungswechsel im Lenksystem statt, verbleibt die hydraulische Lenkunterstützung in einem passiven Zustand.
Insgesamt erhöht die Servolenkung den Fahrkomfort und die Sicherheit. Zu ihren Aufgaben zählen:
- Die Entlastung des Fahrers durch Verringerung der erforderlichen Lenkkräfte, insbesondere im Stand.
- Die Reduzierung der Lenkübersetzung, was Richtungsänderungen in kürzerer Zeit ermöglicht.
- Die Dämpfung von Schwingungen die während der Fahrt entstehen.
Servopumpe Funktion und Aufbau
Die Servopumpe des Autos stellt die hydraulische Energie bereit, die für eine sichere und komfortable Lenkung des Fahrzeugs erforderlich ist. Allgemein finden vier Typen Anwendung in der Fahrzeugindustrie, dazu zählen die:
- Flügelzellen- oder Drehschieberkonstantpumpe. Hier komprimiert ein mehrflügeliger Rotor, der sich in einem Hohlzylinder dreht, das angesaugte Ölvolumen. Die Pumpenflügel liegen an der Wand des Hohlzylinders an und bilden Kammern mit variablen Volumina, die der Verdrängung des Öls dienen. Der Volumenstrom steigt proportional zur Pumpendrehzahl.
- Dies ist der für diese Anwendung gängigste Pumpentyp, typischerweise in zweihubiger Ausführung. Dieser Pumpentyp kann zusätzlich mit einem Bypassventil zwecks Energieeinsparung ausgestattet sein und erzeugt einen maximalen Druck von etwa 150 bar.
- Flügelzellen-Verstellpumpe. Dies ist eine Weiterentwicklung der Flügelzellenpumpe in einhubiger Ausführung. Sie ermöglicht ein steuerbares Fördervolumen, sodass nur der für das Lenken notwendige Volumenstrom erzeugt wird, was Energieeinsparungen nach sich zieht.
- Radialkolbenpumpe. Mehrere, über eine Welle angetriebene Kolben verdrängen das Öl, das vorher durch Zylinderbohrungen in die jeweiligen Zylinder eingetreten ist. Der Druck wird aufgebaut, sobald der Kolben durch seine Aufwärtsbewegung die Eintrittsbohrungen für das Öl verschließt. Dabei bleibt der erzeugte Volumenstrom über den gesamten Drehzahlbereich annähernd Konstant. Radialkolbenpumpen erzeugen einen maximalen Druck von etwa 200 bar.
- Tandempumpe. Kombination aus Radialkolben- und Flügelzellenpumpe zur simultanen Versorgung zweier Hydraulikkreisläufe, die verschiedene Anforderungen hinsichtlich des notwendigen Drucks haben. Die Tandempumpe spart durch ihre kompakte Bauweise Platz und Gewicht.
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Servopumpe Symptome und Typische Defekte
Lenksysteme moderner Fahrzeuge genügen hohen Qualitätsanforderungen und sind darauf ausgelegt über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs ohne Wartung zu funktionieren, also etwa über 300.000 km oder 10 Jahre hinweg.
Allerdings besteht ein Risiko für Undichtigkeiten im hydraulischen Teil des Lenksystems. Zwar ist keine Wartung der Lenkungshydraulik vorgesehen, eine regelmäßige Kontrolle des Ölstands ist jedoch empfehlenswert, um mögliche Leckagen frühzeitig zu erkennen und Ausfälle zu vermeiden.
Ein Ausfall der Lenkunterstützung erschwert das Lenken und stellt ein Sicherheitsrisiko dar. Nichtsdestotrotz fällt die Lenkung dabei nie komplett aus, da die mechanische Kopplung der Lenkung weiterhin die Steuerfähigkeit des Fahrzeugs gewährleistet.
Ein Ausfall der Lenkungshydraulik ist meist mit folgenden Symptomen verbunden:
- Erschwertes Lenken durch fehlende Unterstützung der Lenkkraft.
- Schleifende Geräusche beim Lenken.
- Ölspuren an der Servopumpe im Falle eines Austritts.
- Blasenbildung im Vorratsbehälter des Hydrauliköls.
Kosten für einen Ersatz
Beim Ersetzen der Servopumpe wird das Hydrauliköl gewechselt und die Leitung entlüftet. Oft wird bei mechanisch angetriebenen Pumpen zusätzlich der neue Keilrippenriemen kaufen.
Der Aufwand eines Aus- und Einbaus der Servopumpe hängt vom jeweiligen Fahrzeugmodell ab, was sich wiederum in den Arbeitskosten widerspiegelt. Insgesamt kann mit einem Arbeitsaufwand von etwa bis zu drei Stunden gerechnet werden.
Auch der Preis einer Servopumpe kann erheblich variieren. Elektrisch angetriebene Pumpen sind generell teurer als mechanisch angetriebene. So sind für bestimmte Fahrzeugmodelle bereits mechanisch Pumpen ab 70 € erhältlich, während eine elektrische Servopumpe für einen Polo 9N ab 450 € zum Verkauf steht.
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