Fogasléces kormánymű

A fogasléces kormánymű az a mechanizmus, amely a kormánykerék forgását az autó első kerekeinek elfordításához szükséges oldalirányú mozgássá alakítja át. Az 1970-es évektől vált a személyautók uralkodó kormányrendszerévé, mert kompakt, könnyű, mechanikailag egyszerű, és olyan közvetlenséget kínál, amelyet a régebbi rendszerek nehezen tudtak megközelíteni. Míg a korábbi konstrukciók egy csigahajtásra támaszkodtak, amely karok sorozatán keresztül fejtette ki hatását, a fogasléces elrendezés sokkal kevesebb mozgó alkatrésszel végzi el ugyanezt a feladatot — ez az egyik oka annak, hogy a legtöbb autón teljesen kiszorította a golyósoros (recirkulációs) kormányszekrényt.

A rendszer szíve egy körfogaskerék, a fogaskerék (pinion), amely a kormányoszlop alsó végéhez rögzül. Ez a fogaskerék egy fogasléccel (rack) kapcsolódik össze, amely egy hosszú, lapos rúd, hosszának egy részén fogsorral. Amikor a vezető elforgatja a kormánykereket, a fogaskerék elfordul, fogai pedig végighaladnak a fogaslécen, balra vagy jobbra tolva azt a házában. A fogasléc mindkét vége nyomórúdon keresztül kapcsolódik a kerékagy kormánykarjához, így a fogasléc oldalirányú elmozdulása egyszerre fordítja el mindkét első kereket. Az áttétel — amelyet a fogaskerék mérete és a fogosztás határoz meg — szabja meg, hány kormánykerék-fordulat kell ütközéstől ütközésig; sok rendszer változó áttételű fogaslécet alkalmaz, amely középállás közelében gyorsabb, a teljes elfordulás felé pedig lassabb.

A vezető számára a vonzerő a kormányérzetben és a reakcióban rejlik. Mivel a kerék és a fogasléc közötti kapcsolat rövid és nagyrészt holtjáték-mentes, a kis kormánymozdulatok azonnali irányváltozást eredményeznek, az oszlopon át visszaadott erők pedig világos képet adnak a tapadásról és az útfelületről. Ez a pontosság növeli a magabiztosságot és a biztonságot is, különösen gyors sávváltáskor vagy kitérő manőverek közben, és nagyrészt ennek köszönhető, hogy a rendszer egyaránt megfelel a városi ferdehátúaktól a sportautókig.

A korszerű fogasléces kormányművek szinte mindegyike rásegítéses, mivel egy nehéz autó parkolási sebességen történő elfordításának nyers erőszükséglete egyébként jelentős lenne. A korai rásegítés hidraulikus volt, a kormányműbe épített, szivattyúval táplált dugattyúval adva hozzá az erőt; a legtöbb új autó ma elektromos szervokormányt használ, amelyben egy villanymotor hat az oszlopra vagy a fogaslécre, a rásegítés pedig elektronikusan hangolható és a sebességhez igazítható. Ugyanez a felépítés a négykerék-kormányzás alapja is, amelyben egy második beavatkozó a hátsó tengelyt az elsővel összhangban kormányozza.

A fő kopási pontok a fogasléc-csapágyazás, a fogaskerék csapágya, valamint a nyomórúd- és gömbcsuklók, amelyekben idővel holtjáték alakulhat ki, ami kopogást vagy bizonytalan kormányzást okoz. A fogasléc végeit a szennyeződéstől és a víztől óvó gumiharmonikák gyakori hibaforrást jelentenek, és ha figyelmen kívül hagyják őket, belső korrózióhoz vezethetnek. E karbantartási szempontok ellenére a rendszer tartóssága és pontossága miatt az iparág alapértelmezett választása marad.