La funzione dello sterzo è quella di trasformare opportunamente la coppia e l'angolo dello sterzo dal volante (principalmente riducendo la velocità e aumentando la coppia) prima di trasmetterli alla tiranteria dello sterzo, consentendo così al veicolo di sterzare. Pertanto, lo sterzo è essenzialmente un cambio e tipicamente è costituito da 1 o 2 stadi di riduttori.
Nel corso della storia sono stati sviluppati vari tipi di sterzo, molti dei quali ormai obsoleti. Gli organi di sterzo possono essere classificati in meccanici (non servoassistiti) e servoassistiti in base al tipo di assistenza fornita.
Gli ingranaggi dello sterzo meccanici possono essere ulteriormente suddivisi in diverse forme strutturali, tra cui i tipi a cremagliera e pignone, a ricircolo di sfere, a vite senza fine e settore, a ricircolo di sfere e leva e a vite senza fine e rullo. I tipi più comunemente utilizzati sono a pignone e cremagliera, a ricircolo di sfere e a vite senza fine con settore.
Lo sterzo a pignone e cremagliera è la forma più semplice di sterzo. Offre vantaggi quali struttura semplice e compatta, elevata rigidità, basso costo, sterzo reattivo, rapporto di sterzata elevato in entrambe le direzioni, facilità di sistemazione e compatibilità con sospensioni a quadrilatero e montanti MacPherson. Può anche azionare direttamente il tirante, semplificando il meccanismo di trasmissione dello sterzo. Di conseguenza, trova ampia applicazione nelle autovetture e negli autocarri leggeri.
Gli ingranaggi dello sterzo a ricircolo di sfere forniscono rapporti sia positivi che negativi elevati, rendendoli facili da utilizzare, offrendo una lunga durata e un funzionamento stabile e affidabile. Tuttavia, a causa dell'elevato rapporto negativo, gli urti della strada possono facilmente trasmettersi al volante.
Gli ingranaggi dello sterzo servoassistiti combinano gli ingranaggi dello sterzo meccanici con i dispositivi di servoassistenza. A seconda del mezzo di trasferimento, i servosterzi possono essere pneumatici o idraulici. Gli ingranaggi del servosterzo idraulico possono essere ulteriormente classificati in base alla loro disposizione e al collegamento tra lo sterzo meccanico, il cilindro del servosterzo e la valvola di controllo dello sterzo. Queste categorie includono il tipo integrale (dove la scatola dello sterzo meccanico, il cilindro del servosterzo e la valvola di controllo dello sterzo sono progettati come un'unica unità), il tipo semi-integrale (dove la scatola dello sterzo meccanico e la valvola di controllo dello sterzo sono integrati mentre il cilindro del servosterzo rimane separato ) e separabile (dove la scatola dello sterzo meccanica è separata mentre la valvola di comando dello sterzo e il cilindro del servosterzo sono combinati).
Vale la pena notare che i camion pesanti con grandi capacità di carico non sono adatti per i servosterzi pneumatici perché la pressione di esercizio del sistema pneumatico è relativamente bassa (generalmente non superiore a 0,7 MPa). Se utilizzati in veicoli pesanti, le dimensioni dei componenti diventerebbero eccessive. I servosterzi idraulici possono funzionare a pressioni superiori a 10 MPa, consentendo componenti di dimensioni più piccole. I sistemi idraulici funzionano silenziosamente, hanno tempi di risposta brevi e possono assorbire gli urti provenienti da superfici stradali irregolari. Pertanto, i servosterzi idraulici sono stati ampiamente utilizzati in vari tipi e classi di veicoli.
Lo sterzo a pignone e cremagliera è il tipo più comune. La sua struttura di base è costituita da una coppia di pignoni ingrananti e da una cremagliera. Quando l'albero dello sterzo fa ruotare il pignone, la cremagliera si muove linearmente. A volte, la cremagliera aziona direttamente il tirante, consentendo al volante di girare. Per smorzare l'oscillazione del volante, al sistema di sterzo con scatola dello sterzo a pignone e cremagliera viene spesso aggiunto un ammortizzatore di sterzo.
