Jak se řídí moderní auta?

Většina lidí, kteří seděli v autě, zná volant a k čemu slouží. Většina lidí, kteří byli venku z auta, zná přední kola a skutečnost, že se mohou otočit doleva nebo doprava. Jen málo lidí ve skutečnosti ví, jak jsou volant a přední kola spojena, a ještě méně lidí si je vědomo precizního inženýrství potřebného k tomu, aby se moderní auto chovalo tak předvídatelně a konzistentně. Takže díky čemu to všechno funguje?

Shora dolů

Moderní vozidla používají systém řízení nazývaný hřebenové řízení.

• Volant je před sedadlem řidiče a je zodpovědný za poskytování zpětné vazby řidiči o tom, co kola dělají, a také umožňuje řidiči ovládat otáčením volantu, kterým směrem kola směřují. Dodávají se v mnoha tvarech a velikostech a některé zahrnují airbagy a ovládací prvky pro jiné systémy vozidel.

• Hřídel, správně pojmenovaný hřídel řízení, vede od volantu přes firewall automobilu. Mnoho nových vozů má hřídele řízení, které se v případě nehody zlomí a zabrání vážnému zranění řidiče.

• V tomto okamžiku u vozidla s hydraulickým posilovačem řízení vstupuje hřídel řízení přímo do otočného ventilu. Otočný ventil se při otáčení otevírá a zavírá, aby umožnil tlakové hydraulické kapalině pomáhat hřídeli řízení při otáčení pastorku. To výrazně usnadňuje manipulaci, zejména při nízkých rychlostech a při zastavení.

  • Hydraulický posilovač řízení využívá hydraulické čerpadlo poháněné řemenem připojeným k motoru vozidla. Čerpadlo stlačuje hydraulickou kapalinu a hydraulická vedení vedou od čerpadla k otočnému ventilu na základně hřídele řízení. Mnoho řidičů preferuje tento typ posilovače řízení, a to jak pro jeho praktičnost, tak pro zpětnou vazbu, kterou řidiči poskytuje. Z tohoto důvodu většina sportovních vozů po desetiletí používala hydraulický posilovač řízení nebo vůbec. Nedávné pokroky v oblasti elektrického posilovače řízení však zahájily novou éru sportovních vozů s elektrickým posilovačem.

• Pokud má vozidlo místo toho elektromotor na hřídeli řízení, je vozidlo vybaveno elektrickým posilovačem řízení. Tento systém poskytuje velkou flexibilitu při výběru místa pro instalaci elektromotoru, takže je ideální pro dovybavení starších vozidel. Tento systém také nevyžaduje hydraulické čerpadlo.

  • Elektrický posilovač řízení využívá elektromotor, který pomáhá přímo otáčet buď hřídelí řízení nebo pastorkem. Snímač podél hřídele řízení určuje, jak silně řidič otáčí volantem, a někdy také určuje, jak velká síla byla vynaložena na otočení volantu (známé jako citlivost na rychlost). Počítač vozu pak tato data zpracuje a aplikuje na elektromotor vhodnou sílu, aby řidiči pomohl vůz řídit během mrknutí oka. I když je tento systém čistší a vyžaduje méně údržby než hydraulický systém, mnoho řidičů říká, že elektrický posilovač řízení působí příliš stranou a v mnoha případech může pomoci až příliš. Systémy elektrického posilovače řízení se však každým modelovým rokem zlepšují, takže se tato pověst mění.

• Pokud na konci hřídele řízení není nic jiného než hnací kolo, pak auto nemá posilovač řízení. Převodovka je umístěna nad hřebenem řízení.

  • Hřeben řízení je dlouhá kovová tyč, která běží rovnoběžně s přední nápravou. Zuby, uspořádané v přímce podél horní části hřebenu, dokonale lícují se zuby hnacího kola. Převodovka se otáčí a posouvá hřeben řízení vodorovně doleva a doprava mezi předními koly. Tato sestava je zodpovědná za přeměnu rotační energie volantu na levý a pravý pohyb, což je užitečné pro pohyb dvou kol paralelně. Velikost pastorku vzhledem k hřebenu řízení určuje, kolik otáček volantu je potřeba k otočení vozu o určitou hodnotu. Menší převod znamená lehčí protáčení kola, ale více otáček, aby se kola mohla úplně protočit.

• Spojovací tyče jsou umístěny na obou koncích hřebenu řízení

  • Kravaty jsou dlouhé tenké spojovací kusy, které musí být velmi pevné pouze při stlačení nebo tažení. Síla pod jiným úhlem by mohla tyč snadno ohnout.

• Spojovací tyče se na obou stranách připojují k čepu řízení a čepy řízení ovládají otáčení kol doleva a doprava v tandemu.

Věc, kterou je třeba mít na paměti u systému řízení, je, že to není jediný systém v autě, který musí být řízen přesně rychlostí. Systém odpružení také dělá poměrně hodně pohybu, což znamená, že pro odbočující auto jedoucí po hrbolatém povrchu je lepší pohnout předními koly ze strany na stranu a současně nahoru a dolů. Zde přichází na řadu kulové čepy. Tento kloub vypadá jako kulový kloub na lidské kostře. Tato součást poskytuje volný pohyb a umožňuje velmi dynamickému řízení a systému odpružení pracovat v tandemu.

Údržba a další starosti

S tolika pohyby, které je třeba ovládat pod velkou silou, může systém řízení opravdu dostat ránu. Díly jsou navrženy tak, aby unesly hmotnost automobilu, který se prudce otáčí při nejvyšší rychlosti. Když se něco nakonec nepovede a pokazí, je to obvykle kvůli dlouhému opotřebení. Silné nárazy nebo kolize mohou také znatelněji rozbít součásti. Zlomená spojovací tyč může způsobit, že se jedno kolo otočí a druhé zůstane rovné, což je velmi špatný scénář. Opotřebovaný kulový kloub může skřípat a řízení může být trochu neohrabané. Kdykoli se vyskytne problém, nezapomeňte jej okamžitě zkontrolovat, abyste zajistili bezpečnost a ovladatelnost vozidla.