Як кіруюцца сучасныя аўтамабілі?
Большасць людзей, якія былі ўсярэдзіне аўтамабіля, знаёмыя з рулявым колам і тым, для чаго яно выкарыстоўваецца. Большасць людзей, якія былі па-за аўтамабілем, знаёмыя з пярэднімі коламі і тым фактам, што яны могуць паварочвацца тварам налева або направа. Нешматлікія людзі насамрэч ведаюць, як злучаны рулявое кола і перадпакоі колы, і яшчэ менш людзей ведаюць аб дакладнай інжынерыі, неабходнай для таго, каб сучасны аўтамабіль кіраваўся так прадказальна і паслядоўна. Дык што ж прымушае ўсё гэта працаваць?
Зверху ўніз
У сучасных аўтамабілях выкарыстоўваецца сістэма рулявога кіравання, званая рэечным рулявым кіраваннем.
Рулявое кола знаходзіцца перад сядзеннем кіроўцы і адказвае за зваротную сувязь з кіроўцам аб тым, што робяць колы, а таксама дазваляе кіроўцу кантраляваць, у якім кірунку накіраваныя колы, паварочваючы кола. Яны бываюць розных формаў і памераў, а некаторыя складаюцца з падушкі бяспекі і элементы кіравання іншымі сістэмамі аўтамабіля.
Вал, правільна названы рулявым валам, праходзіць ад рулявога кола праз брандмаўэр аўтамабіля. Многія новыя аўтамабілі маюць рулявыя валы, якія разбураюцца ў выпадку аварыі, прадухіляючы сур'ёзныя траўмы вадзіцеля.
У гэты момант у аўтамабілі з гідраўлічным узмацняльнікам рулявога кіравання рулявы вал уваходзіць непасрэдна ў паваротны клапан. Паваротны клапан адчыняецца і зачыняецца пры кручэнні, каб гідраўлічная вадкасць пад ціскам дапамагала рулявому валу круціць вядучую шасцярню. Гэта значна палягчае кіраванне, асабліва на нізкіх хуткасцях і пры прыпынку.
- Гідраўлічны ўзмацняльнік руля выкарыстае гідраўлічная помпа, прыводны ў дзеянне рамянём, злучаным з рухавіком аўтамабіля. Помпа стварае ціск гідраўлічнай вадкасці, а гідраўлічныя лініі праходзяць ад помпы да паваротнага клапана ў падставе рулявога вала. Многія вадзіцелі аддаюць перавагу гэтаму тыпу рулявога кіравання з узмацняльнікам як з-за яго практычнасці, так і з-за зваротнай сувязі з вадзіцелем. Па гэтым чынніку ў большасці спартовых аўтамабіляў на працягу дзесяцігоддзяў выкарыстоўвалася рулявое кіраванне з гідраўлічным узмацняльнікам або яно наогул не выкарыстоўвалася. Аднак у апошні час дасягненні ў вобласці электраўзмацняльніка руля адкрылі новую эру спартовых аўтамабіляў з электраўзмацняльнікам руля.
Калі замест гэтага ў аўтамабіля ўздоўж рулявога вала ўсталяваны электрарухавік, то аўтамабіль абсталяваны электраўзмацняльнікам руля. Гэтая сістэма забяспечвае вялікую гнуткасць у выбары месца ўстаноўкі электрарухавіка, што робіць яе ідэальнай для мадэрнізацыі старых аўтамабіляў. Для працы гэтай сістэмы таксама не патрабуецца гідраўлічная помпа.
- У рулявым кіраванні з электраўзмацняльнікам выкарыстоўваецца электрарухавік, які дапамагае паварочваць або рулявы вал, або вядучую шасцярню напрамую. Датчык уздоўж вала рулявога кіравання вызначае, наколькі моцна кіроўца паварочвае рулявое кола, а часам таксама вызначае, які высілак было прыкладзена для павароту рулявога кола (вядомае як адчувальнасць да хуткасці). Затым кампутар аўтамабіля апрацоўвае гэтыя дадзеныя і прыкладвае адпаведны высілак да электрарухавіка, каб дапамагчы кіроўцу кіраваць аўтамабілем у імгненне вока. Хоць гэтая сістэма чысцей і патрабуе меншага абслугоўвання, чым гідраўлічная сістэма, многія кіроўцы кажуць, што рулявое кіраванне з электраўзмацняльнікам здаецца занадта адарваным ад дарогі і можа занадта дапамагчы ў шматлікіх выпадках. Аднак сістэмы рулявога кіравання з электраўзмацняльнікам паляпшаюцца з кожным мадэльным годам, таму гэтая рэпутацыя мяняецца.
Калі на канцы рулявога вала акрамя вядучай шасцярні нічога няма, то ў аўтамабілі няма гідраўзмацняльніка руля. Шасцярня знаходзіцца над рулявой рэйкай.
- Рулявая рэйка ўяўляе сабой доўгую металічную штангу, якая праходзіць раўналежна перадпакоя восі. Зуб'і, размешчаныя па прамой лініі ўздоўж верхняй часткі рэйкі, ідэальна супадаюць з зуб'ямі вядучай шасцярні. Шасцярня круціцца і перамяшчае рулявую рэйку гарызантальна налева і направа паміж пярэднімі коламі. Гэты вузел адказвае за пераўтварэнне энергіі кручэння рулявога кола ў рух налева і направа, карыснае для раўналежнага руху двух колаў. Памер вядучай шасцярні адносна рулявой рэйкі вызначае, колькі абарачэнняў рулявога кола патрабуецца, каб павярнуць аўтамабіль на вызначаную велічыню. Меншая перадача азначае лягчэйшае кручэнне кола, але больш абарачэнняў, каб колы павярнуліся цалкам.
На абодвух канцах рулявой рэйкі сядзяць рулявыя цягі
- Сцяжкі ўяўляюць сабой доўгія тонкія злучальныя дэталі, якія павінны быць вельмі трывалымі толькі пры націску ці выцягванні. Сіла пад іншым кутом магла лёгка сагнуць стрыжань.
Рулявыя цягі злучаюцца з паваротным кулаком абапал, а паваротныя кулакі кіруюць паваротам колаў налева і направа ў тандэме.
Што да сістэмы рулявога кіравання, аб якой варта памятаць, гэта тое, што гэта не адзіная сістэма ў аўтамабілі, якая павінна рухацца сапраўды на хуткасці. Сістэма падвескі таксама робіць даволі шмат рухаў, а гэта азначае, што які паварочваецца аўтамабілю, які рухаецца па выбоістай паверхні, лепш мець магчымасць для перадпакояў колаў рухацца з боку ў бок і ўверх і ўніз адначасова. Вось тут-то і з'яўляюцца шаравыя шарніры. Гэты сустаў выглядае як шарападобны сустаў на чалавечым шкілеце. Гэты кампанент забяспечвае вольны рух, дазваляючы вельмі дынамічным сістэмам рулявога кіравання і падвескі працаваць у тандэме.
Тэхнічнае абслугоўванне і іншыя клопаты
З такой вялікай колькасцю рухаў, якія трэба кантраляваць пад вялікай сілай, сістэма рулявога кіравання можа сапраўды вытрымаць удар. Дэталі прызначаны для таго, каб вытрымліваць вагу аўтамабіля, які рэзка паварочвае на максімальнай хуткасці. Калі нешта ў канчатковым выніку церпіць няўдачу і ідзе не так, як трэба, гэта звычайна адбываецца з-за працяглага зносу. Моцныя ўдары ці сутыкненні таксама могуць больш прыкметна зламаць кампаненты. Зламаная рулявая цяга можа прывесці да таго, што адно кола звернецца, а іншае застанецца прама, што з'яўляецца вельмі дрэнным сцэнарам. Зношаны шаравой шарнір можа рыпаць і рабіць рулявое кіраванне крыху нязграбным. Кожны раз, калі ўзнікае праблема, абавязкова неадкладна праверце яе, каб гарантаваць бяспеку аўтамабіля і кіравальнасць.
