Die Zahnstangenlenkung ist seit ihrer Erfindung durch Carl Benz vor mehr als einhundert Jahren nicht mehr wegzudenken. Warum diese Erfindung für die Entwicklung von Automobilen so wichtig gewesen ist und weitere interessante Informationen zur Zahnstangenlenkung liefert der folgende Beitrag.
Das einfache Prinzip mit der eine Zahnstangenlenkung eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt, hat es in Verbindung mit einer weiteren Erfindung von Carl Benz, den Achsschenkeln, erst ermöglicht, Kraftfahrzeuge mit einem runden Lenkrad auszustatten. Die einfache Konstruktion und die Zuverlässigkeit sind der Grund dafür, dass Zahnstangenlenkungen heute der am häufigsten in Kraftfahrzeugen eingebaute Lenkungstyp sind.
Aufbau und Funktion einer Zahnstangenlenkung
Einer der Vorteile einer Zahnstangenlenkung ist der prinzipiell einfache Aufbau, der sich seit der Erfindung durch Carl Benz nicht wesentlich verändert hat. Aus dem einfachen Aufbau resultiert die sehr zuverlässige Funktion dieser Lenkung. Die Lenkung besteht aus nur wenigen Teilen. Das Lenkrad ist über die Lenksäule mit einem Zahnrad verbunden. Das Zahnrad sitzt am unteren Ende der Lenksäule in einem Gehäuse und greift in die Zahnstange; ein. Beide Teile zusammen, das Zahnrad und die Zahnstange, bilden das Lenkgetriebe. Die Zahnstange verläuft in einem Rohr. Die Enden der Zahnstange sind über Kugelgelenke mit den Spurstangen verbunden. Damit kein Schmutz oder Feuchtigkeit in das Rohr mit der Zahnstange eindringen kann, sind die Rohrenden mit Gummi-Faltenbälgen verschlossen, die sich mit den Spurstangen mitbewegen können. Dreht der Fahrer am Lenkrad, schiebt das Zahnrad die Zahnstange in die entsprechende Richtung und bewegt über die Spurstangen die Achsschenkel und damit die Vorderräder.
Um eine möglichst spielfreie Funktion zu gewährleisten, wird die Zahnstange durch ein gefedertes Druckstück gegen das Zahnrad gedrückt. Durch eine Veränderung der Zahnteil auf der Zahnstange nach außen hin kann eine variable Übersetzung der Drehbewegung erreicht werden. So ist es möglich, dass die Lenkung um die Mittellage relativ direkt arbeitet und bei vollem Lenkeinschlag weniger Kraftaufwand erforderlich ist. Rein mechanisch arbeitende Zahnstangenlenkungen findet man heute nur noch bei alten Fahrzeugmodellen. Moderne Zahnstangenlenkungen werden mit einer elektrischen oder hydraulischen Unterstützung (Servolenkung) ausgerüstet.
Wartung und Reparatur einer Zahnstangenlenkung
In der Regel hält eine Zahnstangenlenkung ein Autoleben lang. Wichtig ist eine regelmäßige Kontrolle der Faltenbälge auf Beschädigungen. Durch Risse in den Faltenbälgen können Schmutz und Feuchtigkeit in das Mantelrohr der Zahnstange und in das Lenkgetriebe eindringen. Korrosion und ein übermäßiger Verschleiß der Lager und Getriebeteile können die Folge sein. In sehr selten Fällen kann es passieren, dass das Zahnrad oder die Zahnstange so stark verschlissen oder die Zähne so stark beschädigt sind, dass die Teile ausgetauscht werden müssen. In einem solchen Fall ist es unbedingt empfehlenswert, immer Zahnrad und Zahnstange gemeinsam auszuwechseln und die Lager ebenfalls zu erneuern.
