Kako se voze moderni automobili?
Većina ljudi koji su bili u automobilu upoznati su s volanom i čemu on služi. Većina ljudi koji su izašli iz automobila upoznati su s prednjim kotačima i činjenicom da se mogu okrenuti lijevo ili desno. Malo ljudi zapravo zna kako su volan i prednji kotači povezani, a još je manje ljudi svjesno preciznog inženjeringa potrebnog da bi moderni automobil bio tako predvidljiv i dosljedan. Dakle, zbog čega sve funkcionira?
Vrh prema dolje
Moderna vozila koriste sustav upravljanja koji se naziva upravljanje zupčastom letvom i zupčanikom.
Upravljač se nalazi ispred vozačevog sjedala i odgovoran je za davanje povratnih informacija vozaču o tome što kotači rade, a također omogućava vozaču da okretanjem kotača kontrolira u kojem smjeru su kotači usmjereni. Dolaze u mnogim oblicima i veličinama, a neki uključuju zračne jastuke i kontrole za druge sustave vozila.
Osovina, ispravno nazvana osovina upravljača, prolazi od upravljača kroz zaštitni zid automobila. Mnogi novi automobili imaju osovine upravljača koje se slome u slučaju nesreće, čime se sprječavaju ozbiljne ozljede vozača.
U ovom trenutku, u vozilu s hidrauličnim servo upravljačem, osovina upravljača ulazi izravno u rotacijski ventil. Okretni ventil se otvara i zatvara dok se okreće kako bi omogućio hidrauličkoj tekućini pod tlakom da pomogne osovini upravljača u okretanju zupčanika. To uvelike olakšava upravljanje, osobito pri malim brzinama i kada je zaustavljen.
- Hidraulički servo upravljač koristi hidrauličku pumpu koju pokreće remen spojen na motor vozila. Crpka tlači hidrauličku tekućinu, a hidraulički vodovi vode od pumpe do okretnog ventila na dnu osovine upravljača. Mnogi vozači preferiraju ovu vrstu servo upravljača, kako zbog njegove praktičnosti tako i zbog povratne informacije koju daje vozaču. Iz tog razloga većina sportskih automobila desetljećima koristi hidraulički servo upravljač ili ga uopće ne koristi. Međutim, nedavni napredak u električnom servo upravljaču otvorio je novu eru električnih servo upravljača sportskih automobila.
Ako vozilo umjesto toga ima elektromotor ugrađen duž osovine upravljača, vozilo je opremljeno električnim servo upravljačem. Ovaj sustav pruža veliku fleksibilnost u odabiru mjesta za ugradnju elektromotora, što ga čini idealnim za naknadnu ugradnju starijih vozila. Ovaj sustav također ne zahtijeva hidrauličku pumpu.
- Električni servo upravljač koristi električni motor koji pomaže izravno okretati osovinu upravljača ili zupčanik. Senzor duž osovine upravljača određuje koliko snažno vozač okreće upravljač, a ponekad također određuje kolika je sila primijenjena da se okrene upravljač (poznato kao osjetljivost na brzinu). Računalo automobila potom obrađuje te podatke i primjenjuje odgovarajuću silu na električni motor kako bi vozaču pomoglo upravljati automobilom u tren oka. Iako je ovaj sustav čišći i zahtijeva manje održavanja od hidrauličkog sustava, mnogi vozači kažu da se električni servo upravljač čini previše udaljenim i da može previše pomoći u mnogim slučajevima. Međutim, sustavi električnog servo upravljanja poboljšavaju se sa svakom modelskom godinom, tako da se ova reputacija mijenja.
Ako na kraju osovine upravljača nema ničega osim pogonskog zupčanika, onda automobil nema servo upravljač. Mjenjač se nalazi iznad letve upravljača.
- Zupčasta letva upravljača duga je metalna poluga koja ide paralelno s prednjom osovinom. Zubi, raspoređeni u ravnoj liniji duž vrha letve, savršeno se poravnavaju sa zubima pogonskog zupčanika. Zupčanik se okreće i pomiče letvu upravljača vodoravno lijevo i desno između prednjih kotača. Ovaj sklop je odgovoran za pretvaranje rotacijske energije kola upravljača u lijevo i desno kretanje, korisno za paralelno pomicanje dvaju kotača. Veličina zupčanika u odnosu na letvu upravljača određuje koliko je okretaja upravljača potrebno da se automobil okrene za određenu količinu. Manji stupanj prijenosa znači lakše okretanje kotača, ali više okretaja kako bi se kotači okrenuli do kraja.
Spojne šipke nalaze se na oba kraja letve upravljača
- Kravate su dugi, tanki spojni dijelovi koji moraju biti vrlo čvrsti samo kada se pritisnu ili povuku. Sila pod drugim kutom mogla bi lako saviti štap.
Spojne šipke povezuju se s zglobom upravljača s obje strane, a zglobovi upravljača kontroliraju kotače koji se okreću lijevo i desno u tandemu.
Ono što treba imati na umu u vezi s upravljačkim sustavom je da to nije jedini sustav u automobilu koji treba voziti precizno brzinom. Sustav ovjesa također se dosta pomiče, što znači da je bolje da automobil koji skreće i prelazi preko neravne površine može pomicati prednje kotače sa strane na stranu i gore-dolje u isto vrijeme. Ovdje dolaze kuglasti zglobovi. Ovaj zglob izgleda kao kuglasti zglob na ljudskom kosturu. Ova komponenta omogućuje slobodno kretanje, omogućujući vrlo dinamičan sustav upravljanja i ovjesa da rade u tandemu.
Održavanje i druge brige
S toliko pokreta za kontrolu pod velikom silom, sustav upravljanja stvarno može podnijeti udarac. Dijelovi su dizajnirani da izdrže težinu automobila koji naglo skreće pri najvećoj brzini. Kad nešto na kraju zakaže i pođe po zlu, to je obično zbog dugog trošenja. Snažni udarci ili sudari također mogu primjetnije slomiti komponente. Slomljena spona može uzrokovati da se jedan kotač okrene, a drugi ostane ravno, što je vrlo loš scenarij. Istrošeni kuglasti zglob može škripati i učiniti upravljanje pomalo nespretnim. Kad god se pojavi problem, svakako ga odmah dajte provjeriti kako biste osigurali sigurnost vozila i upravljivost.
