Pompa wspomagania – diagnostyka, typowe usterki, płyny ATF CHF, EHPS, Toyota, VAG

Pytanie

pompa wspomagania

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Pompa wspomagania (hydrauliczna lub elektryczno-hydrauliczna) wytwarza ciśnienie, które zmniejsza siłę potrzebną do obracania kierownicą.
• Typowe problemy: hałas (pisk, wycie), „twarda” kierownica, wycieki płynu, błędy sterownika w pompach elektrycznych.
• Kluczowe kroki diagnostyczne: kontrola stanu i poziomu płynu, paska oraz napinacza, osłuchanie pompy, pomiar ciśnienia manometrem, odczyt DTC przy pompach elektrycznych.

Szczegółowa analiza problemu

1. Budowa i zasada działania
   • Hydrauliczna pompa łopatkowa lub zębata napędzana paskiem klinowym/PK z wału korbowego.
   • Elektro-hydrauliczna (EHPS) – klasyczna pompa sprzężona z silnikiem BLDC sterowanym modułem ECU; uruchamia się na żądanie, redukując zużycie paliwa nawet o 0,2-0,4 l/100 km.
   • Parametry robocze: ciśnienie 70 – 140 bar (samochody osobowe), wydajność 3 – 5 l/min przy 1500 obr/min silnika.
   • Układ zaworu regulacyjnego (flow control valve) utrzymuje stały przepływ niezależnie od prędkości obrotowej.

2. Najczęstsze awarie
   • Zużyte łożysko wałka pompy → szum, wibracje.
   • Niewystarczająca ilość / degradacja płynu (UTTO, ATF, CHF11S, CHF202 – w zależności od producenta) → kawitacja, wycie, spienienie płynu.
   • Poślizg paska lub uszkodzony napinacz → piszczenie przy rozruchu lub nagłym dodaniu gazu.
   • We-wnętrzne zatarcie łopatek / pęknięcie sprężyny łopatkowej → falowanie siły wspomagania.
   • Usterka ECU lub tranzystora MOSFET w EHPS → błąd C1554/C1571 (Toyota, VAG) i brak wspomagania po kilku sekundach pracy.

3. Diagnostyka krok-po-kroku
   1) Odczytaj DTC (EHPS) – kody związane z nadmiernym prądem, przegrzaniem, napięciem zasilania.
   2) Płyn: barwa, zapach, obecność opiłków; wymień, gdy ciemny lub przekroczył 60 000 km/4 lata.
   3) Pasek PK: miernik szerokości rowka lub wzornik – dopuszczalne zużycie ≤ 1 mm. Moment obrotowy śruby napinacza wg serwisu.
   4) Manometr 0–200 bar wstawiony w przewód ciśnieniowy:
   • jałowe 70–90 bar;
   • ruch kierownicy do oporu 100–140 bar (brak wzrostu → pompa zużyta).
   5) Prąd EHPS: cęgi prądowe DC; praca jałowa 5–15 A, skręt do oporu 45–70 A; >80 A lub silny spadek <11 V → sprawdzić masę i przewód zasilający 16 mm².
   6) Temperatura korpusu ≤ 90 °C; wyższa sygnalizuje zatarcie lub błędny płyn.

4. Teoretyczne podstawy
   Równanie podstawowe dla pompy wyporowej:
   \[ Q = V_g \cdot n \cdot \eta_V \]
   \[ P = \frac{Q \cdot \Delta p}{\eta_H} \]
   gdzie: Q – wydajność, V_g – objętość geometryczna, n – prędkość obrotowa, η_V – sprawność objętościowa, Δp – różnica ciśnień, η_H – sprawność hydrauliczno-mechaniczna.
   Spadek η_V poniżej ~0,7 zwykle oznacza konieczność wymiany pompy.

5. Praktyczne zastosowania i modernizacje
   • Koncepcja 48 V EHPS – pozwala na redukcję przekroju przewodów i wzrost sprawności (>82 %).
   • W ciężkich pojazdach terenowych: pompy dwusekcyjne z regulacją przepływu do 10 l/min i ciśnień 160 bar.

Aktualne informacje i trendy

• Migracja OEM z hydrauliki do pełnego EPS (bez pompy) – do 2028 r. ponad 80 % nowych aut w UE.
• Sterowanie predykcyjne EHPS na podstawie danych ADAS (kamera, radar) – zmniejszenie poboru mocy do 80 W średnio.
• Płyny bio-syntetyczne (np. Pentosin CHF X) o dłuższej żywotności i niższej toksyczności.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Piszczenie tuż po uruchomieniu zimnego silnika najczęściej = poślizg paska; piszczenie przy maksymalnym skręcie = ogranicznik zaworu przelewowego pracuje przy zbyt niskiej lepkości płynu.
• Analogicznie do układu hamulcowego, obecność powietrza zmniejsza efektywny moduł ściśliwości płynu:
  \[ V{ef} = V \left(1 + \frac{V{pow}}{V} \right) \]; 5 % powietrza = 50 % spadku ciśnienia.

Aspekty etyczne i prawne

• Zgodnie z Dyrektywą 2000/53/WE zużyty płyn wspomagania jest odpadem niebezpiecznym → obowiązek przekazania do punktu utylizacji.
• Naprawy elementów układu kierowniczego muszą być wykonane wg ISO / TS 16949 (produkty OE) lub UNECE R79 (elektryczne wspomaganie).
• Bezpieczeństwo: test drogowy po naprawie przy prędkości ≤ 30 km/h, później ≥ 80 km/h, z pomiarem momentu na kierownicy (Torque Sensor).

Praktyczne wskazówki

• Przy wymianie paska użyj klucza dynamometrycznego do rolki napinacza (wartość z manuala, zwykle 45–55 Nm).
• Odpowietrzanie: skręć kierownicą 5× od oporu do oporu przy podniesionej osi przedniej, silnik 1500 obr/min, kontrolując poziom płynu.
• EHPS: po wymianie akumulatora wykonaj adaptację prądową (procedure „Basic Setting 44-Steering Assist” w VCDS / OBDeleven).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Pomiar ciśnienia bez zaworu zwrotnego może uszkodzić pompę – stosować przewód z bypass-em.
• W pojazdach z systemem Start-Stop pisk może pochodzić z re-aktywacji paska przy ponownym rozruchu – nie mylić z samą pompą.
• Regenerowane pompy niskiej jakości: statystycznie 18 % reklamacji (dane 2023 ATR International AG).

Sugestie dalszych badań

• Analiza NVH (Noise-Vibration-Harshness) pompy metodą order tracking – wyznaczanie wczesnych uszkodzeń łożysk.
• Zastosowanie czujników ciśnienia MEMS i telematyki do predykcyjnej wymiany płynu.
• Rozwój bezprzewodowego, w pełni elektrycznego steer-by-wire (ISO 26262 ASIL-D).

Krótkie podsumowanie

Pompa wspomagania – niezależnie od typu – odpowiada za komfort i bezpieczeństwo manewrowania. Najczęstsze usterki wynikają z degradacji płynu, niewłaściwego napięcia paska lub zużycia łożysk. Systematyczna diagnostyka (płyn, pasek, ciśnienie, prąd) i stosowanie zalecanych specyfikacji płynu minimalizują ryzyko awarii. Branża szybko przechodzi na układy w pełni elektryczne, jednak w ogromnej liczbie pojazdów użytkowanych dziś właściwa obsługa hydraulicznej lub elektro-hydraulicznej pompy pozostanie kluczowa jeszcze przez co najmniej dekadę.