Kaip vairuojami šiuolaikiniai automobiliai?
Dauguma žmonių, kurie buvo automobilio viduje, yra susipažinę su vairu ir kam jis naudojamas. Dauguma žmonių, išlipusių iš automobilio, yra susipažinę su priekiniais ratais ir tuo, kad jie gali pasukti į kairę arba į dešinę. Nedaug žmonių iš tikrųjų žino, kaip vairas ir priekiniai ratai yra sujungti, ir dar mažiau žmonių žino, kokia tiksli inžinerija reikalinga, kad šiuolaikinio automobilio rankena būtų tokia nuspėjama ir nuosekli. Taigi, kas verčia visa tai veikti?
Iš viršaus į apačią
Šiuolaikinėse transporto priemonėse naudojama vairo sistema, vadinama krumpliastiebiu.
Vairas yra prieš vairuotojo sėdynę ir yra atsakingas už tai, kad vairuotojas pateiktų grįžtamąjį ryšį apie tai, ką daro ratai, taip pat leidžia vairuotojui sukant ratą valdyti, kuria kryptimi yra nukreipti ratai. Jie būna įvairių formų ir dydžių, o kai kuriuose yra oro pagalvės ir kitų transporto priemonių sistemų valdikliai.
Velenas, tinkamai pavadintas vairo velenu, eina nuo vairo per automobilio užkardą. Daugelis naujų automobilių turi vairo velenus, kurie lūžta avarijos atveju, todėl vairuotojas negali rimtai susižaloti.
Šiuo metu transporto priemonėje su hidrauliniu vairo stiprintuvu vairo velenas patenka tiesiai į sukamąjį vožtuvą. Sukamasis vožtuvas atsidaro ir užsidaro sukdamasis, kad suslėgtas hidraulinis skystis padėtų vairo velenui pasukti krumpliaračio pavarą. Tai labai palengvina valdymą, ypač važiuojant mažu greičiu ir sustojus.
- Hidrauliniam vairo stiprintuvui naudojamas hidraulinis siurblys, varomas diržu, prijungtu prie transporto priemonės variklio. Siurblys padidina hidraulinio skysčio slėgį, o hidraulinės linijos eina iš siurblio į sukamąjį vožtuvą, esantį vairo veleno apačioje. Daugelis vairuotojų teikia pirmenybę tokio tipo vairo stiprintuvams tiek dėl praktiškumo, tiek dėl atsiliepimų, kuriuos jis suteikia vairuotojui. Dėl šios priežasties dauguma sportinių automobilių jau kelis dešimtmečius naudoja hidraulinį vairo stiprintuvą arba visai nenaudoja. Tačiau naujausi elektrinio vairo stiprintuvo pažanga atvedė į naują sportinių automobilių su elektriniu vairo stiprintuvu erą.
Jei transporto priemonėje išilgai vairo veleno sumontuotas elektrinis variklis, transporto priemonėje sumontuotas elektrinis vairo stiprintuvas. Ši sistema suteikia didelį lankstumą renkantis, kur montuoti elektros variklį, todėl ji idealiai tinka senesnėse transporto priemonėse. Šiai sistemai taip pat nereikia hidraulinio siurblio.
- Elektrinis vairo stiprintuvas naudoja elektros variklį, kuris padeda tiesiogiai pasukti vairo veleną arba krumpliaratį. Jutiklis, esantis palei vairo veleną, nustato, kaip stipriai vairuotojas sukasi vairą, o kartais taip pat nustato, kiek jėgos buvo pritaikytas vairui pasukti (vadinamas greičio jautrumu). Tada automobilio kompiuteris apdoroja šiuos duomenis ir pritaiko atitinkamą jėgą elektros varikliui, kad padėtų vairuotojui vairuoti automobilį akies mirksniu. Nors ši sistema yra švaresnė ir reikalauja mažiau priežiūros nei hidraulinė sistema, daugelis vairuotojų sako, kad elektrinis vairo stiprintuvas atrodo pernelyg nepatogiai ir daugeliu atvejų gali per daug padėti. Tačiau elektrinio vairo stiprintuvo sistemos tobulėja su kiekvienais modelio metais, todėl ši reputacija keičiasi.
Jei vairo veleno gale nėra nieko, išskyrus pavaros pavarą, tai automobilis neturi vairo stiprintuvo. Pavara yra virš vairo stovo.
- Vairo stovas yra ilgas metalinis strypas, einantis lygiagrečiai priekinei ašiai. Dantys, išdėstyti tiesia linija išilgai stovo viršaus, puikiai sutampa su pavaros krumpliaračio dantimis. Pavara sukasi ir perkelia vairo stovą horizontaliai į kairę ir į dešinę tarp priekinių ratų. Šis agregatas yra atsakingas už vairo sukimosi energijos pavertimą kairiuoju ir dešiniuoju judesiu, o tai naudinga judant du ratus lygiagrečiai. Nuo krumpliaračio dydžio, palyginti su vairo stovo, priklauso, kiek vairo apsisukimų reikia, kad automobilis pasuktų tam tikrą skaičių. Mažesnė pavara reiškia lengvesnį rato sukimąsi, bet daugiau apsukų, kad ratai suktųsi iki galo.
Sujungimo strypai yra abiejuose vairo stovo galuose
- Kaklaraiščiai yra ilgos, plonos jungiamosios detalės, kurios turi būti labai tvirtos spaudžiant ar traukiant. Jėga skirtingu kampu gali lengvai sulenkti strypą.
Vairo traukės abiejose pusėse jungiasi su vairo svirtimi, o vairo jungtys valdo ratus, kad jie kartu suktųsi į kairę ir į dešinę.
Kalbant apie vairo sistemą, reikia nepamiršti, kad tai nėra vienintelė automobilio sistema, kurią reikia važiuoti tiksliai dideliu greičiu. Pakabos sistema taip pat atlieka gana daug judesių, o tai reiškia, kad besisukantis automobilis, važiuojantis nelygiu paviršiumi, geriau gali vienu metu perkelti priekinius ratus į šonus ir aukštyn bei žemyn. Čia atsiranda rutulinės jungtys. Šis sąnarys atrodo kaip rutulinis žmogaus skeleto sąnarys. Šis komponentas užtikrina laisvą judėjimą, leidžiantį labai dinamiškoms vairavimo ir pakabos sistemoms dirbti kartu.
Priežiūra ir kiti rūpesčiai
Su daugybe judesių, kuriuos reikia valdyti veikiant didelei jėgai, vairo sistema tikrai gali nukentėti. Dalys skirtos išlaikyti didžiausiu greičiu staigiai besisukančio automobilio svorį. Kai kas nors galiausiai nepavyksta ir sugenda, tai dažniausiai būna dėl ilgo nusidėvėjimo. Stiprūs smūgiai ar susidūrimai taip pat gali labiau sulaužyti komponentus. Dėl sulūžusios vairo trauklės vienas ratas gali pasisukti, o kitas likti tiesus, o tai yra labai blogas scenarijus. Susidėvėjęs rutulinis šarnyras gali girgždėti ir vairavimas gali būti šiek tiek nepatogus. Iškilus problemai, būtinai nedelsdami ją patikrinkite, kad užtikrintumėte transporto priemonės saugumą ir vairavimą.
