Il sistema sterzante converte la rotazione del volante in un movimento oscillante delle ruote stradali in modo tale che la corona del volante ruoti molto per muovere le ruote stradali un poco.
Il sistema consente al conducente di utilizzare solo forze leggere per sterzare un'auto pesante. Il bordo di un volante di 15 pollici (380 mm) di diametro che si sposta di quattro giri dall'arresto completamente a sinistra all'arresto completamente a destra percorre quasi 5 m (16 piedi), mentre il bordo di una ruota da strada si sposta solo per una distanza leggermente superiore a 12 pollici (300 mm). Se il guidatore girasse direttamente il volante, dovrebbe spingere quasi 16 volte più forte.
Lo sforzo di sterzatura passa alle ruote attraverso un sistema di snodi articolati. Questi sono progettati per consentire alle ruote di muoversi su e giù con la sospensione senza modificare l'angolo di sterzata.
Garantiscono inoltre che in curva, la ruota anteriore interna, che deve percorrere una curva più stretta rispetto a quella esterna, diventi più angolata.
I giunti devono essere regolati in modo molto preciso e anche un piccolo allentamento rende lo sterzo pericolosamente sciatto e impreciso.
Esistono due sistemi di sterzo di uso comune:la cremagliera e il pignone e la scatola dello sterzo.
Sulle auto di grandi dimensioni, entrambi i sistemi possono essere servoassistiti per ridurre ulteriormente lo sforzo necessario per spostarli, soprattutto quando l'auto si sta muovendo lentamente.
Alla base del piantone dello sterzo è presente un piccolo pignone (ruota dentata) all'interno di un alloggiamento. I suoi denti si intrecciano con una fila di denti dritta su una cremagliera:una lunga barra trasversale.
Ruotando il pignone, la cremagliera si sposta da un lato all'altro. Le estremità della cremagliera sono accoppiate alle ruote stradali tramite tiranti.
Questo sistema è semplice, con poche parti mobili che si usurano o si spostano, quindi la sua azione è precisa.
Un giunto cardanico nel piantone dello sterzo consente di collegarlo al portapacchi senza inclinare il volante in modo scomodo lateralmente.
Alla base del piantone dello sterzo è presente una vite senza fine all'interno di una scatola. Un verme è un cilindro filettato come un bullone corto. Immagina di girare un bullone che tiene un dado su di esso; il dado si muoverebbe lungo il bullone. Allo stesso modo, girando il verme si sposta tutto ciò che è inserito nel suo filo.
A seconda del design, la parte mobile può essere un settore (come una fetta di una ruota dentata), un piolo o un rullo collegato a una forcella, o un grosso dado.
Il sistema a dado ha sfere temprate che scorrono all'interno del filo tra la vite senza fine e il dado. Mentre il dado si muove, le palline rotolano in un tubo che le riporta all'inizio; si chiama sistema a ricircolo di sfere.
La vite senza fine sposta un braccio oscillante collegato da un'asta del cingolo a un braccio dello sterzo che muove la ruota anteriore più vicina.
Un'asta di guida centrale raggiunge l'altro lato dell'auto, dove è collegata all'altra ruota anteriore da un'altra barra di guida e un braccio dello sterzo. Un braccio di rinvio imperniato mantiene a livello l'estremità più lontana dell'asta del binario centrale. La disposizione delle braccia varia.
Il sistema di sterzo ha molte parti mobili, quindi è meno preciso del sistema a cremagliera, avendo più spazio per l'usura e lo spostamento.
Su un'auto pesante, lo sterzo è pesante o ha una marcia sconvenientemente bassa:il volante richiede molti giri da una serratura all'altra.
Gli ingranaggi pesanti possono essere problematici quando si parcheggia in spazi ristretti. Il servosterzo risolve il problema. Il motore aziona una pompa che fornisce olio ad alta pressione alla cremagliera o alla scatola dello sterzo.
Le valvole nella cremagliera o nella scatola dello sterzo si aprono ogni volta che il guidatore gira il volante, consentendo all'olio di entrare nel cilindro. L'olio fa funzionare un pistone che aiuta a spingere lo sterzo nella direzione appropriata.
Non appena il guidatore smette di girare il volante, la valvola si chiude e l'azione di spinta del pistone si interrompe.
Il potere assiste solo lo sterzo:il volante è ancora collegato alle ruote stradali nel solito modo.
