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Lenkgetriebe: Gestern, heute und in Zukunft
Das Lenkgetriebe spielt eine zentrale Rolle im „System Auto“. Durch die Umwandlung der Drehbewegung des Lenkrads in die Lenkbewegung der Räder ermöglicht es eine präzise und verlässliche Fahrzeugsteuerung. Moderne Lenkgetriebe bieten heute Zusatzfunktionen wie variable Lenkübersetzungen und Assistenzsysteme. Im Auto von morgen machen Lenkgetriebe von thyssenkrupp Presta Steering das autonome Fahren möglich.
Lenkgetriebe haben die Aufgabe, die Drehbewegung des Lenkrads über die Spurstangen auf die Vorderräder des Fahrzeugs zu übertragen. Sie haben sich im Laufe der Zeit erheblich weiterentwickelt. Die frühen Autos des 19. Jahrhunderts verfügten lediglich über rudimentäre Lenkmechanismen. Die ersten Dampfkutschen und Motorwagen hatten in der Regel ausschließlich Lenkhebel oder einfache Zugstangen, die wenig präzise arbeiteten und viel Kraftaufwand erforderten.
Geschichte der Lenkgetriebe: Vom primitiven Lenkhebel zur elektrischen Servolenkung
Ein bedeutender Fortschritt in der Lenkungstechnologie war die Erfindung des Zahnstangenlenkgetriebes. Dieses Lenkgetriebe wurde im späten 19. Jahrhundert entwickelt und ermöglichte eine direktere und genauere Steuerung. Es bestand aus einem kleinen Zahnrad (Ritzel), das sich entlang einer Zahnstange bewegte. Dadurch wurde die Drehbewegung des Lenkrads in eine lineare Bewegung übersetzt, mit der die Räder eingeschlagen wurden.
Mit der zunehmenden Popularität von Automobilen im frühen 20. Jahrhundert wuchs auch die Notwendigkeit für verbesserte Lenksysteme. Die Einführung des hydraulischen Lenkgetriebes in den 1950er Jahren war ein Meilenstein. Diese Systeme nutzten Hydraulikflüssigkeit, um die Lenkkraft zu verstärken, was das Lenken insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten erheblich erleichterte. In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren begann die Entwicklung von elektrischen Servolenkungen (EPS), die Hydrauliksysteme ersetzten. Diese Systeme verwenden Elektromotoren, um die Lenkung zu unterstützen, was zu einer weiteren Reduzierung des Kraftaufwands führte. EPS-Systeme bieten mehrere Vorteile. Darunter eine bessere Energieeffizienz, da sie nur bei Bedarf Strom verbrauchen, sowie die Möglichkeit zur Kombination mit anderen elektronischen Fahrassistenzsystemen.
Heute sind Lenkgetriebe hochentwickelte Systeme, die in moderne Fahrassistenzsysteme und (teil-)automatisiert fahrende Fahrzeuge integriert sind. Technologien wie "Steer-by-Wire" ersetzen das konventionelle mechanische Lenksystem durch eine elektronische Steuerung. Ein Sensor am Lenkrad des Fahrzeugs registriert die Lenkbefehle und gibt diese präzise an den Zahnstangenaktuator/die Spurstangen weiter. Dies ermöglicht eine genauere Steuerung, eröffnet neue Möglichkeiten für das Fahrzeugdesign und erhöht die Sicherheit.
thyssenkrupp Steering: Benchmark im Bereich innovativer Lenksysteme
Eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Lenkgetriebe spielte thyssenkrupp Presta Steering. Mit seiner über 60-jährigen Geschichte hat sich die Lenkungssparte von thyssenkrupp zu einem führenden Akteur im Bereich fortschrittlicher Lenksysteme entwickelt. „Unsere Kund:innen und Nicht-Kund:innen sehen unsere Lenkgetriebe aufgrund unseres hohen technischen Produktverständnisses, einer besonders tiefen Wertschöpfung - sowohl in der Mechanik als auch in der Elektronik und Software - als Benchmark“, berichtet Sascha Singer, CEO Division Steering Gear bei thyssenkrupp Presta Steering. „So entwickeln wir zum Beispiel die Software komplett selbst. Mechanische Schlüsselkomponenten fertigen wir in-house, wie etwa den Kugelgewindetrieb. Dies ermöglicht uns ein tiefes Verständnis des Systems und eröffnet uns zudem diverse Tuning- und Anpassungsmöglichkeiten an kundenspezifische Wünsche wie etwa das fahrzeugspezifische Fahrgefühl.“
Die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen bei thyssenkrupp Presta Steering ist von einer besonders engen Zusammenarbeit mit den Automobilherstellern gekennzeichnet. Der Entwicklungszyklus bei thyssenkrupp Steering erstreckt sich dabei über mehrere Jahre und umfasst verschiedene Phasen von der Konzeptentwicklung über die Prototypenherstellung bis hin zur Serienproduktion.
Bei thyssenkrupp Steering entstehen die Lenkgetriebe der Zukunft
Megatrends wie die Automatisierung und Digitalisierung haben die Lenkungstechnologie grundlegend revolutioniert. Heutige Lenkungen bestehen nicht mehr nur aus mechanischen Teilen, sondern integrieren zahlreiche elektronische Steuerungen und Software. Sensoren und Aktuatoren spielen dabei eine zentrale Rolle, um die Lenkung dynamisch an die jeweilige Fahrsituation anzupassen. Diese Digitalisierung ermöglicht auch die Integration von Fahrerassistenzsystemen und ist eine Grundvoraussetzung für das autonome Fahren.
Bereits heute arbeiten die Entwickler:innen bei thyssenkrupp Presta Steering an den Lenkungen von morgen. „Im Fokus stehen dabei die Erhöhung der Sicherheit durch redundante Systeme, die Steigerung des Komforts durch adaptive Lenkungstechnologien und die Erhöhung der Effizienz durch innovative Material- und Fertigungstechnologien“, erklärt Sascha Singer. „Auch die Nachhaltigkeit wird eine zentrale Rolle spielen, indem wir zunehmend umweltfreundliche Materialien und energieeffiziente Lösungen integrieren.“
Autonomes Fahren? Nicht ohne vernetztes Lenkgetriebe!
Für das autonome Fahren hat thyssenkrupp Steering zahlreiche Innovationen und Technologien in den Bereich der Lenkungen eingebracht. “Dazu gehören hochpräzise elektrische Lenkungen (EPS), redundante Systemarchitekturen zur Erhöhung der Ausfallsicherheit und intelligente Softwarelösungen, die eine adaptive Steuerung des Fahrzeugs ermöglichen”, so Sascha Singer.
Das autonome Fahren stellt für die Automobilindustrie sowohl Challenges als auch Chancen dar. „Eine der größten Herausforderungen besteht darin, die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Lenksysteme auch weiterhin zu gewährleisten”, ist der Lenkungsspezialist überzeugt. Schließlich bieten sich enorme Chancen durch die Weiterentwicklung von Technologien, die den Komfort, die Effizienz und die Nachhaltigkeit des autonomen Fahrens weiter verbessern können.
