Ako jazdia moderné autá?
Väčšina ľudí, ktorí sedeli v aute, pozná volant a na čo sa používa. Väčšina ľudí, ktorí boli mimo auta, pozná predné kolesá a skutočnosť, že sa môžu otočiť doľava alebo doprava. Len málo ľudí v skutočnosti vie, ako sú volant a predné kolesá spojené, a ešte menej ľudí si uvedomuje precíznu konštrukciu potrebnú na to, aby sa moderné auto ovládalo tak predvídateľne a konzistentne. Takže vďaka čomu to celé funguje?
Zhora nadol
Moderné vozidlá používajú systém riadenia nazývaný hrebeňové a pastorkové riadenie.
Volant je pred sedadlom vodiča a je zodpovedný za poskytovanie spätnej väzby vodičovi o tom, čo kolesá robia, a tiež umožňuje vodičovi otáčaním volantu ovládať, ktorým smerom sú kolesá nasmerované. Prichádzajú v mnohých tvaroch a veľkostiach a niektoré zahŕňajú airbagy a ovládacie prvky pre iné systémy vozidla.
Hriadeľ, správne nazvaný hriadeľ riadenia, vedie od volantu cez firewall auta. Mnohé nové autá majú hriadele riadenia, ktoré sa v prípade nehody zlomia, čím zabránia vážnemu zraneniu vodiča.
V tomto bode vo vozidle s hydraulickým posilňovačom riadenia vstupuje hriadeľ riadenia priamo do rotačného ventilu. Otočný ventil sa otvára a zatvára, keď sa otáča, aby umožnil stlačenej hydraulickej kvapaline pomáhať hriadeľu riadenia pri otáčaní ozubeného kolesa. To výrazne uľahčuje manipuláciu, najmä pri nízkych rýchlostiach a pri zastavení.
- Hydraulický posilňovač riadenia využíva hydraulické čerpadlo poháňané remeňom spojeným s motorom vozidla. Čerpadlo natlakuje hydraulickú kvapalinu a hydraulické vedenia vedú od čerpadla k rotačnému ventilu na základni hriadeľa riadenia. Mnoho vodičov uprednostňuje tento typ posilňovača riadenia pre jeho praktickosť aj pre spätnú väzbu, ktorú vodičovi poskytuje. Z tohto dôvodu väčšina športových áut po desaťročia používala hydraulický posilňovač riadenia alebo nepoužívala vôbec. Nedávne pokroky v oblasti elektrického posilňovača riadenia však odštartovali novú éru športových vozidiel s elektrickým posilňovačom riadenia.
Ak má vozidlo namiesto toho elektromotor nainštalovaný pozdĺž hriadeľa riadenia, vozidlo je vybavené elektrickým posilňovačom riadenia. Tento systém poskytuje veľkú flexibilitu pri výbere miesta inštalácie elektromotora, vďaka čomu je ideálny pre dovybavenie starších vozidiel. Tento systém tiež nevyžaduje hydraulické čerpadlo.
- Elektrický posilňovač riadenia využíva elektromotor, ktorý pomáha priamo otáčať buď hriadeľom riadenia, alebo pastorkom. Snímač pozdĺž hriadeľa volantu určuje, ako silno vodič otáča volantom a niekedy tiež určuje, aká sila bola vynaložená na otočenie volantu (známe ako citlivosť na rýchlosť). Počítač auta potom tieto údaje spracuje a aplikuje primeranú silu na elektromotor, aby pomohol vodičovi riadiť auto bez mihnutia oka. Aj keď je tento systém čistejší a vyžaduje si menšiu údržbu ako hydraulický systém, mnohí vodiči tvrdia, že elektrický posilňovač riadenia pôsobí príliš rušivo a v mnohých prípadoch môže príliš pomôcť. Systémy elektrického posilňovača riadenia sa však každým modelovým rokom zlepšujú, takže táto povesť sa mení.
Ak na konci hriadeľa riadenia nie je nič iné ako hnacie koleso, potom auto nemá posilňovač riadenia. Prevodovka je umiestnená nad hrebeňom riadenia.
- Hrebeň riadenia je dlhá kovová tyč, ktorá prebieha rovnobežne s prednou nápravou. Zuby usporiadané v priamej línii pozdĺž hornej časti hrebeňa dokonale lícujú so zubami hnacieho kolesa. Prevodovka sa otáča a posúva hrebeň riadenia vodorovne doľava a doprava medzi prednými kolesami. Táto zostava je zodpovedná za premenu rotačnej energie volantu na ľavý a pravý pohyb, čo je užitočné na paralelný pohyb dvoch kolies. Veľkosť ozubeného kolesa vzhľadom na hrebeň riadenia určuje, koľko otáčok volantu je potrebných na otočenie vozidla o určitú hodnotu. Menší prevod znamená ľahšie pretáčanie kolesa, ale viac otáčok, aby sa kolesá mohli otáčať úplne.
Spojovacie tyče sú umiestnené na oboch koncoch hrebeňa riadenia
- Kravaty sú dlhé tenké spojovacie kusy, ktoré musia byť veľmi pevné len pri stlačení alebo ťahu. Sila pod iným uhlom by mohla tyč ľahko ohnúť.
Spojovacie tyče sa pripájajú k otočnému čapu riadenia na oboch stranách a čapy riadenia ovládajú otáčanie kolies doľava a doprava v tandeme.
Pri systéme riadenia je potrebné pamätať na to, že to nie je jediný systém v aute, ktorý treba riadiť presne pri rýchlosti. Systém odpruženia tiež robí pomerne veľa pohybu, čo znamená, že odbočujúce auto, ktoré ide po hrboľatom povrchu, je lepšie, ak dokáže pohybovať prednými kolesami zo strany na stranu a súčasne hore a dole. Tu prichádzajú na rad guľové čapy. Tento kĺb vyzerá ako guľový kĺb na ľudskej kostre. Tento komponent poskytuje voľný pohyb, čo umožňuje veľmi dynamické riadenie a systémy odpruženia pracovať v tandeme.
Údržba a iné starosti
S toľkými pohybmi, ktoré je potrebné ovládať pod veľkou silou, môže systém riadenia skutočne dostať zásah. Časti sú navrhnuté tak, aby uniesli hmotnosť auta, ktoré sa prudko otáča pri najvyššej rýchlosti. Keď sa niečo nakoniec nepodarí a pokazí, je to zvyčajne kvôli dlhému opotrebovaniu. Silné nárazy alebo kolízie môžu tiež citeľnejšie zlomiť komponenty. Zlomená spojovacia tyč môže spôsobiť, že sa jedno koleso otočí a druhé zostane rovno, čo je veľmi zlý scenár. Opotrebovaný guľový kĺb môže škrípať a spôsobiť, že riadenie bude trochu neohrabané. Vždy, keď sa vyskytne problém, okamžite ho nechajte skontrolovať, aby ste zaistili bezpečnosť a jazdné vlastnosti vozidla.
