Jak jeździ się nowoczesnymi samochodami?

Większość osób, które były w samochodzie, zna kierownicę i do czego służy. Większość ludzi, którzy wyszli z samochodu, zna przednie koła i to, że mogą skręcić w lewo lub w prawo. Niewiele osób wie, w jaki sposób kierownica i przednie koła są połączone, a jeszcze mniej osób zdaje sobie sprawę z precyzyjnej inżynierii wymaganej do tego, aby nowoczesne prowadzenie samochodu było tak przewidywalne i spójne. Więc co sprawia, że ​​to wszystko działa?

Od góry do dołu

Nowoczesne pojazdy wykorzystują układ kierowniczy zwany układem kierowniczym z zębatką.

• Kierownica znajduje się przed siedzeniem kierowcy i odpowiada za przekazywanie kierowcy informacji zwrotnych na temat tego, co robią koła, a także pozwala kierowcy kontrolować kierunek, w którym skierowane są koła, poprzez obracanie koła. Występują w wielu kształtach i rozmiarach, a niektóre zawierają poduszki powietrzne i elementy sterujące do innych systemów pojazdu.

• Wał, właściwie nazwany wałem kierownicy, biegnie od kierownicy przez zaporę ogniową samochodu. Wiele nowych samochodów ma wały kierownicy, które pękają w razie wypadku, zapobiegając poważnym obrażeniom kierowcy.

• W tym momencie w pojeździe z hydraulicznym wspomaganiem kierownicy wał kierownicy wchodzi bezpośrednio do zaworu obrotowego. Zawór obrotowy otwiera się i zamyka podczas obracania, aby umożliwić płynowi hydraulicznemu pod ciśnieniem wspomaganie wału kierownicy w obracaniu zębnika. To znacznie ułatwia obsługę, szczególnie przy niskich prędkościach i na postoju.

  • Hydrauliczne wspomaganie kierownicy wykorzystuje pompę hydrauliczną napędzaną paskiem połączonym z silnikiem pojazdu. Pompa zwiększa ciśnienie płynu hydraulicznego, a przewody hydrauliczne biegną od pompy do zaworu obrotowego u podstawy wału kierownicy. Wielu kierowców preferuje ten rodzaj wspomagania kierownicy, zarówno ze względu na jego praktyczność, jak i informacje zwrotne, jakie daje kierowcy. Z tego powodu większość samochodów sportowych przez dziesięciolecia korzystała z hydraulicznego wspomagania kierownicy lub wcale. Jednak ostatnie postępy w dziedzinie elektrycznego wspomagania kierownicy zapoczątkowały nową erę samochodów sportowych z elektrycznym wspomaganiem kierownicy.

• Jeżeli pojazd ma zamiast tego silnik elektryczny zainstalowany wzdłuż wału kierownicy, pojazd jest wyposażony w elektryczne wspomaganie kierownicy. System ten zapewnia dużą elastyczność w wyborze miejsca instalacji silnika elektrycznego, dzięki czemu idealnie nadaje się do modernizacji starszych pojazdów. Ten system również nie wymaga pompy hydraulicznej.

  • Elektryczne wspomaganie kierownicy wykorzystuje silnik elektryczny do bezpośredniego obracania wału kierownicy lub zębnika. Czujnik umieszczony na wale kierownicy określa, jak mocno kierowca obraca kierownicą, a czasami określa również, z jaką siłą został przyłożony do obrócenia kierownicy (tzw. czułość prędkości). Następnie komputer samochodu przetwarza te dane i przykłada odpowiednią siłę do silnika elektrycznego, aby pomóc kierowcy w sterowaniu samochodem w mgnieniu oka. Chociaż ten system jest czystszy i wymaga mniej konserwacji niż układ hydrauliczny, wielu kierowców twierdzi, że elektryczne wspomaganie kierownicy wydaje się zbyt na uboczu i może zbyt wiele pomóc w wielu przypadkach. Jednak elektryczne układy wspomagania kierownicy poprawiają się z każdym rokiem modelowym, więc ta reputacja się zmienia.

• Jeśli na końcu wału kierownicy nie ma nic poza kołem napędowym, samochód nie ma wspomagania kierownicy. Przekładnia znajduje się nad drążkiem kierowniczym.

  • Przekładnia kierownicza to długi metalowy pręt biegnący równolegle do przedniej osi. Zęby, ułożone w linii prostej wzdłuż górnej części zębatki, idealnie współgrają z zębami koła napędowego. Przekładnia obraca się i przesuwa zębatkę kierowniczą poziomo w lewo i w prawo między przednimi kołami. Ten zespół jest odpowiedzialny za przekształcanie energii obrotowej kierownicy w ruch w lewo iw prawo, co jest przydatne do równoległego poruszania dwoma kołami. Rozmiar zębnika w stosunku do drążka kierowniczego określa, ile obrotów kierownicy potrzeba, aby skręcić samochód o określoną wartość. Mniejszy bieg oznacza lżejsze obracanie się koła, ale więcej obrotów, aby koła kręciły się do końca.

• Drążki kierownicze znajdują się na obu końcach drążka kierowniczego

  • Krawaty to długie, cienkie elementy łączące, które muszą być bardzo mocne tylko po naciśnięciu lub pociągnięciu. Siła pod innym kątem mogłaby z łatwością wygiąć pręt.

• Drążki kierownicze łączą się ze zwrotnicami po obu stronach, a zwrotnice sterują kołami, aby skręcały w lewo i w prawo jednocześnie.

W przypadku układu kierowniczego należy pamiętać, że nie jest to jedyny układ w samochodzie, który wymaga precyzyjnej jazdy z dużą prędkością. Układ zawieszenia wykonuje również dość duży ruch, co oznacza, że ​​skręcający samochód jadący po wyboistej nawierzchni lepiej jest mieć możliwość jednoczesnego poruszania przednimi kołami na boki oraz w górę iw dół. W tym miejscu pojawiają się przeguby kulowe. Ten staw wygląda jak przegub kulowy na ludzkim szkielecie. Element ten zapewnia swobodę ruchu, pozwalając na bardzo dynamiczną pracę układu kierowniczego i zawieszenia.

Konserwacja i inne problemy

Przy tak wielu ruchach do kontrolowania z dużą siłą, układ kierowniczy może naprawdę wytrzymać. Części są zaprojektowane tak, aby wytrzymać ciężar samochodu skręcającego ostro przy maksymalnej prędkości. Kiedy coś w końcu zawodzi i idzie nie tak, jest to zwykle spowodowane długim zużyciem. Silne uderzenia lub kolizje mogą również bardziej zauważalnie uszkodzić elementy. Zepsuty drążek kierowniczy może spowodować, że jedno koło się skręci, a drugie pozostanie prosto, co jest bardzo złym scenariuszem. Zużyty przegub kulowy może skrzypieć i sprawić, że sterowanie będzie trochę niezgrabne. W przypadku wystąpienia problemu należy natychmiast go sprawdzić, aby zapewnić bezpieczeństwo i sprawność pojazdu.