Kuidas tänapäeva autodega sõidetakse?
Enamik inimesi, kes on autos sees olnud, tunnevad rooli ja milleks seda kasutatakse. Enamik inimesi, kes on autost väljas olnud, on tuttavad esiratastega ja sellega, et need võivad pöörata näoga vasakule või paremale. Vähesed inimesed teavad tegelikult, kuidas rool ja esirattad on ühendatud, ja veelgi vähem inimesi on teadlikud täpsest inseneritööst, mis on vajalik kaasaegse auto käepideme nii etteaimatavaks ja järjepidevaks muutmiseks. Mis siis selle kõik toimima paneb?
Ülalt alla
Kaasaegsed sõidukid kasutavad roolisüsteemi, mida nimetatakse hammaslatt- ja hammasrattaroolimiseks.
Rool asub juhiistme ees ja vastutab juhile tagasiside andmise eest rataste tegemiste kohta, samuti võimaldab juhil ratast keerates kontrollida, mis suunas rattad näitavad. Neid on erineva kuju ja suurusega ning mõned sisaldavad turvapatju ja muude sõidukisüsteemide juhtnuppe.
Roolilt läbi auto tulemüüri jookseb võll, õige nimega roolivõll. Paljudel uutel autodel on roolivõllid, mis õnnetuse korral purunevad, vältides juhi tõsiseid vigastusi.
Sel hetkel siseneb hüdraulilise roolivõimendiga sõiduki roolivõll otse pöördventiili. Pöördventiil avaneb ja sulgub pöörlemisel, et rõhu all olev hüdrovedelik saaks aidata roolivõllil hammasratast pöörata. See hõlbustab oluliselt juhitavust, eriti madalatel kiirustel ja peatumisel.
- Hüdrauliline roolivõimendi kasutab hüdropumpa, mida käitab sõiduki mootoriga ühendatud rihm. Pump survestab hüdraulikavedelikku ja hüdroliinid kulgevad pumbast roolivõlli põhjas oleva pöördventiilini. Paljud juhid eelistavad seda tüüpi roolivõimendit nii selle praktilisuse kui ka juhile antava tagasiside tõttu. Sel põhjusel on enamik sportautosid aastakümneid kasutanud hüdraulilist roolivõimendit või üldse mitte. Hiljutised edusammud elektrilise roolivõimendi vallas on aga toonud sisse uue elektrilise roolivõimendiga sportautode ajastu.
Kui sõidukil on hoopis roolivõlli äärde paigaldatud elektrimootor, on sõiduk varustatud elektrilise roolivõimendiga. See süsteem pakub suurt paindlikkust elektrimootori paigaldamise koha valimisel, muutes selle ideaalseks vanemate sõidukite moderniseerimiseks. See süsteem ei vaja ka hüdropumpa.
- Elektriline roolivõimendi kasutab elektrimootorit, mis aitab otse pöörata kas roolivõlli või hammasratast. Roolivõllil asuv andur määrab, kui kõvasti juht rooli keerab, ja mõnikord ka selle, kui palju jõudu rooli pööramiseks rakendati (tuntud kui kiirustundlikkus). Seejärel töötleb auto arvuti neid andmeid ja rakendab elektrimootorile vastavat jõudu, et aidata juhil autot ühe silmapilguga juhtida. Kuigi see süsteem on puhtam ja vajab vähem hooldust kui hüdrosüsteem, väidavad paljud juhid, et elektriline roolivõimendi tundub liiga eemaletõukav ja võib paljudel juhtudel liiga palju aidata. Elektrilised roolivõimendisüsteemid paranevad aga iga mudeliaastaga, mistõttu see maine muutub.
Kui roolivõlli otsas peale veoülekande midagi muud ei ole, siis pole autol roolivõimendit. Käigukast asub roolilati kohal.
- Roolilatt on pikk metallvarras, mis kulgeb paralleelselt esiteljega. Hambad, mis asetsevad sirgjooneliselt piki hammaslatti ülaosa, on ideaalselt joondatud veoajami hammastega. Käigukast pöörleb ja liigutab roolilatti esirataste vahel horisontaalselt vasakule ja paremale. See koost vastutab rooli pöörlemisenergia muundamise eest vasakule ja paremale liikumiseks, mis on kasulik kahe ratta paralleelseks liigutamiseks. Hammasratta suurus roolilati suhtes määrab, mitu rooli pööret kulub, et autot teatud määral pöörata. Väiksem käik tähendab ratta kergemat pöörlemist, kuid rohkem pöördeid, et rattad täielikult pöörleksid.
Roolilatid asuvad roolilati mõlemas otsas
- Lipsud on pikad õhukesed ühendusdetailid, mis peavad olema väga tugevad, kui neid vajutada või tõmmata. Erineva nurga all olev jõud võib varda kergesti painutada.
Roolivardad ühenduvad mõlemalt poolt roolinupuga ja roolinuppudega juhitakse rattaid, et nad keeraksid paralleelselt vasakule ja paremale.
Roolisüsteemi puhul tuleb meeles pidada, et see ei ole ainus süsteem autos, millega tuleb täpselt kiirusega sõita. Vedrustussüsteem teeb ka päris palju liikumist, mis tähendab, et üle konarliku pinna sõitev pöörav auto on parem, kui suudab esirattaid korraga külg-küljele ja üles-alla liigutada. Siin tulevad sisse kuulliigendid. See liigend näeb välja nagu kuulliigend inimese luustikul. See komponent tagab vaba liikumise, võimaldades väga dünaamilistel rooli- ja vedrustussüsteemidel töötada koos.
Hooldus ja muud mured
Nii palju liigutusi, mida suure jõu all juhtida, võib roolisüsteem tõesti löögi anda. Osad on loodud kandma tippkiirusel järsult pöörava auto raskust. Kui miski lõpuks ebaõnnestub ja läheb valesti, on see tavaliselt tingitud pikaajalisest kulumisest. Tugevad löögid või kokkupõrked võivad ka komponente märgatavamalt murda. Katkise roolivarda korral võib üks ratas pöörata ja teine sirge jääda, mis on väga halb stsenaarium. Kulunud kuulliigend võib krigiseda ja muuta rooli veidi kohmakaks. Alati, kui probleem ilmneb, lase see koheselt kontrollida, et tagada sõiduki ohutus ja juhitavus.
